金屬3D打印現在如火如荼（tú），粉末材料（liào）的（de）性能要求（qiú）也越來越明確、細分。下麵是一篇南極熊覺得比較（jiào）有價值的金屬3D 打印粉體顆粒球形度檢測技術研究方案，以饗讀者。

 

3D打印技術對粉體的流動性要求（qiú）很高，球形度的大小直接影響了顆粒的（de）流動性和堆積性（xìng）能。目前球形度的檢測主要靠掃描電鏡（jìng）圖（tú），此方法的缺點是檢測不能量化（huà）。因此量化顆粒的球形度檢測方法很有必要。

 

 

1.  原理 

1.1  定義 

顆粒球形度定義為（wéi）顆粒（lì）的周長（zhǎng）等效直徑與顆粒麵積等效直徑之比，此定義為二維描述（shù）。 

 

 

 

1.2  掃描電鏡測試粉末顆粒形貌 

掃描電鏡測試原理（lǐ）為從電子（zǐ）槍（qiāng）陰極發出的直徑 20μm～30μm的電子束，受到陰陽極之間加速電壓的作用（yòng），射向鏡筒，經過聚光鏡及物鏡的會聚作用，縮小成直徑約幾毫微米的電子探針。在物鏡上部的掃描線圈的作用下（xià），電子探針在樣品表麵作光（guāng）柵狀掃描並且激發出多種電子信號（hào）。這些電子信號被相應的檢測器檢測，經過放大、轉換，變（biàn）成電壓（yā）信號，最後被送到顯像管的柵極上並（bìng）且調製顯像管的亮度。顯像管中的電子（zǐ）束在熒光屏上也作光柵狀掃描，並且這（zhè）種掃描運動與樣品表麵的電子束的掃描運動嚴格同步，這樣即獲得襯度與所接收信號強度相對應的掃描電子像，這種圖象反映（yìng）了樣品表麵的形（xíng）貌特征。通過此種方法可以獲得放大倍數不等、不（bú）同位（wèi）置粉末表（biǎo）麵（miàn）形貌特征。 

 

1.3 IPP軟件 

IPP軟件全稱為 Image-Pro Plus，廣泛應用於醫學、醫療、藥學和生命科學等領（lǐng）域。其計數和測量功能強大，可快速分（fèn）割（gē）SEM圖像中明暗區域、獲（huò）取測量（liàng）結果，並基於測量結果自動分類和統計；提高（gāo）了工（gōng）作效率。利用該（gāi）技術可（kě）實現SEM圖中顆粒快速劃分、剔除拍攝不完整顆粒，對完整顆（kē）粒的周長和麵積進行當量直徑計算，根據公式快（kuài）速（sù）得出顆粒球形度數值。 

 

2.  測量方法與數據分析 

2.1  測（cè）量方法 

根據公式，隻要測的顆粒群中完整顆粒的周長和對應顆粒的麵積，就可計算其球形度，進一步，可計算整張 SEM圖中顆（kē）粒球形度。給出了一組 SEM圖，分別為兩個不同位置，同等放大倍數圖片。從中直觀看圖a球形度較b差，但（dàn）無法量化。

 

 

導入IPP軟件，進行分割，分割後顆粒

 

根據軟件計算功能，計算（suàn）顆粒周長等效直徑與顆粒麵積（jī）等效直徑比值。 a表明SEMa球形度分散但更多球形顆粒，平均球形度係數較接近1；b 表明（míng）SEM圖 b球形度分散度較小，兩用量（liàng）化指標對比（bǐ）  a球形度（dù）高於 b。