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粒度分析儀被廣泛應用于各類產品內部結構以及測試固體內部顆粒大小和分布的物理分析儀器,在商業(yè)極其發(fā)達、經濟日新月異的今天發(fā)揮了極其重要的作用。據(jù)市場研究公司MarketsandMarkets發(fā)布的一份報告預測,從2013年到2018年,全球粒度分析市場年復合增長率為4.9%,即2018年該市場規(guī)模將達到2.9億美元。
光在傳播中,波前受到與波長尺度相當?shù)南犊谆蝾w粒的限制,以受限波前處各元波為源的發(fā)射在空間干涉而產生衍射和散射,衍射和散射的光能的空間(角度)分布與光波波長和隙孔或顆粒的尺度有關。
用激光做光源,光為波長一定的單色光后,衍射和散射的光能的空間(角度)分布就只與粒徑有關。對顆粒群的衍射,各顆粒級的多少決定著對應各特定角處獲得的光能量的大小,各特定角光能量在總光能量中的比例,應反映著各顆粒級的分布豐度。按照這一思路可建立表征粒度級豐度與各特定角處獲取的光能量的數(shù)學物理模型,進而研制儀器,測量光能,由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應粒徑級的豐度比例量。
采用濕法分散技術,機械攪拌使樣品均勻散開,超聲高頻震蕩使團聚的顆粒充分分散,電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個循環(huán)系統(tǒng)中均勻分布,從而在根本上保證了寬分布樣品測試的準確重復。
粒度分析在材料工程、食品工程、制藥工程、石油化工、國防工業(yè)等領域具有重要作用。由于傳統(tǒng)的粒度測量方法操作繁瑣,耗時較長,已經越來越不能適應現(xiàn)代工業(yè)和科研快速反應的需求。
現(xiàn)代新興科技的發(fā)展使激光和微電子技術應用到粒度測量領域,完全克服了傳統(tǒng)方法所帶來的弊端,在大大減輕勞動強度的同時,加快了樣品的檢測速度,提高了檢測結果的質量。
近年來,有關粒度分布的測試技術和測試方法有很多,而激光粒度分析方法,因測量速度快、精度高及準確度好等特點被人們普遍認同。
另一方面,發(fā)展中國家粒度分析儀的高額進口關稅、分析儀器的高成本以及客戶意識缺乏等因素限制了球粒度分析市場的增長。市場兼并重組整合,以及發(fā)展中國家著眼于提高行業(yè)標準,這些為該市場的參與者提供了高速增長的機會。
2013年,北美占據(jù)全球粒度分析市場的最大份額(32.8%),其次是歐洲(32.3%)。然而,亞太市場從2013年到2018年預計將以6.0%的年復合增長率擴容。醫(yī)藥研發(fā)和制造活動從發(fā)達國家向亞洲國家的逐步遷移,發(fā)展中國家不斷提高行業(yè)標準,這些因素將刺激亞太地區(qū)粒度分析市場的增長。
目前,活躍在粒度分析市場的重要儀器廠商包括馬爾文儀器有限公司(英國)、堀場制作所(日本)、貝克曼庫爾特公司(美國)、麥奇克公司(美國)、麥克儀器公司(美國)、IZON有限公司(新西蘭)、CILAS(法國)、新帕泰克有限公司(德國)以及安捷倫科技公司(美國)。
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