재료 과학 및 입자 분석에서 입자 크기는 "입자 크기" 또는 "입도" 또는 "직경"이라고도 합니다. 구형이 아닌 입자의 경우, 크기 측정은 기준법과 통계적 접근법에 따라 달라집니다. 따라서 "동등 입자 크기"만 사용할 수 있습니다.
입자의 물리적 특성이나 거동이 특정 직경의 구(또는 구들의 집합)의 물리적 특성이나 거동과 매우 유사할 때, 해당 구의 크기(또는 그 합)는 입자의 등가 직경(또는 크기 분포)으로 지정됩니다. 총 분말 질량 대비 특정 크기 범위 내 입자의 백분율(또는 누적 백분율)은 빈도 분포(또는 누적 분포)를 정의합니다.
세로축은 다양한 기준으로 계산된 크기 조성을 나타냅니다. 입자 수, 길이, 표면적, 부피를 백분율/누적 백분율로 나타낼 수 있습니다. 가로축은 다양한 측정 기준을 사용하여 계산된 크기 값을 나타냅니다.
이 중 D10, D50, D90은 분말 균일성의 중요한 지표로 사용되며, 이를 합쳐 누적 분포 매개변수라고 합니다.
입자 크기 분포 매개변수: D10, D50, D90 설명
– 디50: 중간 입자 크기라고도 합니다. 50% 누적 분포 백분율에 해당하는 크기 값을 나타냅니다. 이 값은 전체 입자 집단을 두 개의 동일한 부분으로 정확하게 나눕니다. 50% 입자 중 일부는 이 값보다 크고, 나머지 50% 입자는 이 값보다 작습니다. 예를 들어, 시료의 D50 = 5μm인 경우, 시료를 구성하는 모든 입자 중 절반은 5μm보다 크고 나머지 절반은 5μm보다 작음을 의미합니다. 이는 일반적으로 분말의 평균 입자 크기를 특성화하는 데 사용됩니다.
– D90: 입자를 가장 작은 것부터 큰 것 순으로 누적했을 때 90% 누적 분포 백분율에 해당하는 입자 크기 값을 나타냅니다. 즉, 주어진 분말에서 D90보다 작은 입자가 전체 입자 수의 90%를 차지합니다. 일반적으로 조대 입자 크기 지수를 측정하는 데 사용되며 분말 생산 및 응용 분야에서 중요한 지표 역할을 합니다. 마찬가지로 일부 산업에서는 D95 및 D97 값을 사용하는데, 이 값의 물리적 의미는 D90과 본질적으로 동일합니다.
– 디10: 이 값은 입자의 10%가 이 직경보다 작은 크기를 가지고 있음을 나타내며, D90의 반대 개념을 나타냅니다.
실제 생산 및 일상 생활에서 이 세 가지 매개변수(D10, D50, D90)는 매우 중요합니다. 제약 산업을 예로 들어보면, 약물의 입자 크기 분포를 이해하면 약물의 효능과 잠재적 부작용을 파악하는 데 도움이 됩니다. 환경 보호 분야에서는 입자 크기 분포가 대기 및 수질 모니터링의 중요한 측정 지표 역할을 합니다.
미세 입자는 일상생활과 산업 생산 모두에서 폭넓게 활용됩니다. 미세 입자의 크기와 분포는 산업 공정, 제품 품질, 에너지 소비, 그리고 생산 안전에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 미세 입자 직경(입자 크기)을 정확하고 편리하게 측정하는 방법을 개발하고 정밀한 입자 크기 분포 함수를 얻는 것은 매우 중요한 실무적 의의를 지닙니다.
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