Un abrasif est un matériau utilisé pour couper, meuler et polir d'autres matériaux plus tendres. Capables de réduire une surface par friction et frottement, les abrasifs sont utilisés dans un large éventail d'applications domestiques, industrielles et technologiques, ce qui entraîne une grande variation dans la taille et la forme des particules des matériaux abrasifs. Les abrasifs sont utilisés dans tous les domaines de la vie, du papier de verre qu'utilise un menuisier pour rendre le bois plus lisse aux produits de polissage abrasifs qui permettent d'obtenir une finition brillante et coûteuse pour une voiture.
L'exemple ci-dessous montre une étude sur la caractérisation des abrasifs en utilisant la mesure de la diffraction laser avec une analyse d'image dynamique simultanée.
Trois échantillons de poudre abrasive de corindon, fine, moyenne et grossière, ont été mesurés par le Bettersizer S3 Plus pour caractériser à la fois la taille et la forme des particules. Nous démontrons ici comment ces poudres diffèrent en taille et comment elles se comparent dans leurs paramètres de forme.
Figure 1. Courbes de volume cumulé de la taille des particules des poudres de corindon fines, moyennes et grossières en utilisant la technique de combinaison.
Tableau 1. Paramètres critiques pour la caractérisation des poudres abrasives de la figure 4
Comme le montre la figure 1, après la caractérisation de trois granulométries différentes d'échantillons de poudres abrasives, les résultats relatifs à la taille des particules se classent dans l'ordre attendu. On peut prédire que les particules les plus grossières auront une force d'impact plus élevée et enlèveront donc la surface du matériau plus rapidement, ce qui produira une texture plus lourde.
Il est intéressant de noter que malgré les différentes tailles des trois poudres abrasives, leur circularité est sensiblement uniforme, comme le montre le tableau 1, ce qui confirme que le processus de broyage du fabricant de ces poudres abrasives est très bien maîtrisé.
En outre, grâce à la technique d'analyse dynamique des images basée sur le comptage, le Bettersizer S3 Plus est capable d'identifier facilement les grains trop gros ou trop sphériques individuellement ou en fait en visualisant tous les paramètres de données de taille et de forme de toutes les particules créant une distribution basée sur le nombre et de multiples autres paramètres. La figure 2 montre plusieurs images d'une poudre abrasive grossière prises par le Bettersizer S3 Plus. Le nombre indiqué au-dessus de l'image correspond au diamètre particulier sélectionné par l'utilisateur (largeur ou longueur du feret, etc.) pour chaque particule.
Figure 2. Images de la caméra extraites de la liste des particules individuelles d'une poudre abrasive grossière (entre 500 et 200 µm environ).
Tableau 2. Paramètres critiques de forme de certaines grosses particules contenues dans une poudre abrasive grossière
La distribution des tailles est d'un intérêt primordial, mais une seule mesure de la taille n'est pas suffisante car les particules abrasives ne sont pas rondes et, comme le montre le tableau 2, la longueur et la largeur sont nécessaires, ainsi que la circularité.
L'un des principaux paramètres de forme générés par le Bettersizer S3 Plus est la circularité. Plus la particule est sphérique, plus sa circularité est proche de 1. Plus la particule est allongée, plus sa circularité est faible. Tous les paramètres de forme sélectionnés ont permis d'obtenir des informations sur la morphologie de l'abrasif. Ainsi, les mesures du Bettersizer S3 Plus ont permis de caractériser plus précisément les différentes formes de particules et les différences de forme entre des produits par ailleurs similaires.
Enfin, un nouvel échantillon a été mélangé à partir d'échantillons fins, moyens et grossiers à des fins de démonstration. La distribution granulométrique de quatre échantillons, y compris le mélange, est présentée dans la figure 3. L'analyse de ce mélange indique la présence des trois matériaux d'origine, comme on pouvait s'y attendre, et par conséquent, la capacité de haute résolution de la technique de combinaison est également vérifiée.
Figure 3. Comparaison de la distribution granulométrique des poudres abrasives fines, moyennes, grossières et mélangées
Conclusion
L'étude a démontré que le Bettersizer S3 Plus est capable de caractériser la taille et la forme des abrasifs simultanément et de fournir beaucoup plus d'informations que les analyseurs de diffraction laser conventionnels.
