粒度分析是材料表征的关键环节，尤其在多组分混合体系的研究中，准确测定各组分粒径分布对材料性能评估至关重要。动态光散射技术虽然在纳米粒度分析中表现优异，但在几微米至几十微米范围内存在检测限制。

沉降法粒度分析技术基于斯托克斯方程，通过监测颗粒在分散介质中的沉降行为来计算粒径分布。该方法能够有效弥补动态光散射技术在大颗粒检测方面的不足，为多组分体系提供可靠的分析手段。

技术原理

沉降法粒度分析的基本原理建立在经典物理学基础上。当颗粒在分散介质中沉降时，其沉降速度与颗粒尺寸存在确定的数学关系。通过监测透射光强度随时间的变化，可以精确记录颗粒的沉降过程。

仪器在0°角位置设置光电检测器，实时监测样品透射光强的变化。根据斯托克斯方程，颗粒的沉降速度与粒径平方成正比，与介质粘度成反比。测试过程需要准确输入实验温度下分散介质的折射率、密度和粘度等参数，同时还需要颗粒物本身的折射率和密度数据。

实验方法

本研究采用已知粒径的PMMA球形颗粒作为模型样品，选取5.4μm、9.5μm、14.9μm和18.5μm四种不同粒径的颗粒进行混合实验。样品按特定比例配制后，置于光程为10mm的方形玻璃样品池中测试。

测试前，样品需恒温120秒以达到温度平衡。使用移液器将样品充分混匀后开始数据采集，确保颗粒均匀分布。实验过程中持续监测透射光强信号，记录完整的沉降过程。在这篇应用报告中，使用丹东百特仪器公司的BeNano 180 Zeta Max纳米粒度及Zeta电位分析仪检测了多种粒径混合的样品的粒度信息。

结果与分析

实验结果清晰显示了多组分体系的特征沉降曲线。在双组分混合样品中，沉降信号呈现出两个明显的上升平台，分别对应不同粒径组分的沉降过程。三组分混合体系则显示出三个平台区域，表明仪器能够有效区分不同粒径组分的沉降行为。

从粒径分布曲线可以看出，仪器能够清晰分辨混合样品中的各个粒径峰。峰值粒径与标称粒径具有良好的一致性，验证了方法的准确性。特别是在粒径比为1:1.5的条件下，不同组分仍能得到明显区分，证明了该方法的分辨能力。

结论

沉降法粒度分析技术为多组分混合体系的粒径表征提供了有效手段。该方法能够准确区分不同粒径组分，在1.5倍粒径比条件下仍保持良好的分辨能力。实验结果证实，基于透射光强监测的沉降分析法适用于多粒径组分体系的粒度分析，为材料科学研究提供了可靠的表征工具。

该技术弥补了传统光散射方法在大颗粒检测方面的不足，扩展了粒度分析的应用范围，在材料科学、化工等领域具有重要的应用价值。