.顯微鏡法(Microscopy)

SEM、TEM；1nm～5μｍ范圍。

適合納米材料的粒度大小和形貌分析。

2.沉降法(Sedimentation Size Analysis)

沉降法的原理是基于顆粒在懸浮體系時(shí)，顆粒本身重力(或所受離心力)、所受浮力和黏滯阻力三者平衡，并且黏滯力服從斯托克斯定律來(lái)實(shí)施測定的，此時(shí)顆粒在懸浮體系中以恒定速度沉降，且沉降速度與粒度大小的平方成正比。10nm～20μｍ的顆粒。

3.光散射法(Light Scattering)

激光衍射式粒度儀僅對粒度在5μｍ以上的樣品分析較準確，而動(dòng)態(tài)光散射粒度儀則對粒度在5μｍ以下的納米樣品分析準確。

激光光散射法可以測量20nm－3500μｍ的粒度分布，獲得的是等效球體積分布，測量準確，速度快，代表性強，重復性好，適合混合物料的測量。

利用光子相干光譜方法可以測量1nm－3000nm范圍的粒度分布，特別適合超細納米材料的粒度分析研究。測量體積分布，準確性高，測量速度快，動(dòng)態(tài)范圍寬，可以研究分散體系的穩定性。其缺點(diǎn)是不適用于粒度分布寬的樣品測定。

光散射粒度測試方法的特點(diǎn)

（圖）粒度分析

測量范圍廣,現在最先進(jìn)的激光光散射粒度測試儀可以測量1nm～3000μｍ,基本滿(mǎn)足了超細粉體技術(shù)的要求。

測定速度快,自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單。一般只需1~1.5min。

測量準確,重現性好。

可以獲得粒度分布。

4.激光相干光譜粒度分析法

（圖）粒度分析

通過(guò)光子相關(guān)光譜（PCS）法，可以測量粒子的遷移速率。而液體中的納米顆粒以布朗運動(dòng)為主，其運動(dòng)速度取決于粒徑，溫度和粘度等因素。在恒定的溫度和粘度條件下，通過(guò)光子相關(guān)光譜（PCS）法測定顆粒的遷移速率就可以獲得相應的顆粒粒度分布。

光子相關(guān)光譜(pcs)技術(shù)能夠測量粒度度為納米量級的懸浮物粒子,它在納米材料，生物工程、藥物學(xué)以及微生物領(lǐng)域有廣泛的應用前景。

5.電鏡法粒度分析

優(yōu)點(diǎn)是可以提供顆粒大小，分布以及形狀的數據。此外，一般測量顆粒的大小可以從1納米到幾個(gè)微米數量級。

并且給的是顆粒圖像的直觀(guān)數據，容易理解。但其缺點(diǎn)是樣品制備過(guò)程會(huì )對結果產(chǎn)生嚴重影響，如樣品制備的分散性，直接會(huì )影響電鏡觀(guān)察質(zhì)量和分析結果。電鏡取樣量少，會(huì )產(chǎn)生取樣過(guò)程的非代表性。

適合電鏡法粒度分析的儀器主要有掃描電鏡和透射電鏡。普通掃描電鏡的顆粒分辨率一般在6nm左右，場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的分辨率可以達到0.5nm。

掃描電鏡對納米粉體樣品可以進(jìn)行溶液分散法制樣，也可以直接進(jìn)行干粉制樣。對樣品制備的要求比較低，但由于電鏡對樣品有求有一定的導電性能，因此，對于非導電性樣品需要進(jìn)行表面蒸鍍導電層如表面蒸金，蒸碳等。一般顆粒在10納米以下的樣品比較不能蒸金，因為金顆粒的大小在8納米左右，會(huì )產(chǎn)生干擾的，應采取蒸碳方式。

掃描電鏡有很大的掃描范圍，原則上從1nm到mm量級均可以用掃描電鏡進(jìn)行粒度分析。而對于透射電鏡，由于需要電子束透過(guò)樣品，因此，適用的粒度分析范圍在1-300nm之間。

對于電鏡法粒度分析還可以和電鏡的其他技術(shù)連用，可以實(shí)現對顆粒成份和晶體結構的測定，這是其他粒度分析法不能實(shí)現的。

（圖）粒度分析

在現實(shí)生活中，有很多領(lǐng)域諸如能源、材料、醫藥、化工、冶金、電子、機械、輕工、建筑及環(huán)保等都與材料的粒度分子息息相關(guān)。在高分子材料方面，如聚乙烯樹(shù)脂是一種多毛細孔的粉狀物質(zhì)，其性質(zhì)和性能不僅受分子特征（分子量、分子量分布、鏈結構）影響，而且與分子形態(tài)學(xué)特征（如顆粒表面形貌、平均粒度、粒度分布）有密切的關(guān)系。聚乙烯的分子和形態(tài)學(xué)又決定了聚合物成型加工時(shí)的特征和制品性能。研究表明，樹(shù)脂的顆粒形態(tài)好、平均粒徑適中、粒度分布均勻均勻有利于聚合物成型加工，因此，人們往往需要對聚氯乙烯樹(shù)脂進(jìn)行粒度分析測試。在納米甜加劑改性塑料方面，在塑料中添加納米材料作為塑料的填充材料，不僅可以增加塑料的機械強度，還可以增加塑料對氣體的密閉性能以及增加阻燃等性能。這些性能的體現直接和添加的納米材料的形狀、顆粒大小以及分布等因素有著(zhù)密切關(guān)系。因此，必須對這些納米添加劑進(jìn)行顆粒度的表征和分析。

在現代陶瓷材料方面，納米顆粒構成的功能陶瓷是目前陶瓷材料研究的重要方向。通過(guò)使用納米材料形成功能陶瓷可以顯著(zhù)改變功能陶瓷的物理化學(xué)性能，如韌性。陶瓷粉體材料的許多重要特性均由顆粒的平均粒度及粒度分布等參數所決定。在涂了領(lǐng)域，顏料粒度決定其著(zhù)色能力，添加劑的顆粒大小決定了成膜強度和耐磨性能。在電子材料領(lǐng)域，熒光粉粒度決定電視機、監視器等屏幕的顯示亮度和清晰度。在催化劑領(lǐng)域，催化劑的粒度、分布以及形貌也部分地決定其催化活性。因此，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，有關(guān)顆粒粒度分析技術(shù)受到人們的普遍重視，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為測量學(xué)中的一支重要分支。

隨著(zhù)納米材料在高心技術(shù)產(chǎn)業(yè)、國防、醫藥等領(lǐng)域的廣泛應用，顆粒測量技術(shù)將向測量下限低、測量范圍廣、測量準確度和精確度高、重現性好等方向發(fā)展。因此，對顆粒測量技術(shù)的要求也越來(lái)越高。綜觀(guān)各種顆粒測量方法和技術(shù)，為適應顆粒粒度分析的更高要求，光散射法、基于顆粒布朗運動(dòng)的測量方法和質(zhì)譜法等顆粒粒度分析手段將更加完善并得到更廣泛的應用。為了適合納米科技發(fā)展的需要，納米材料的粒度分析方法逐步成為粒度分析的重要內容。目前，適合納米材料粒度分析的方法主要是激光動(dòng)態(tài)光散射粒度分析法和光子相關(guān)光譜分析法，其測量顆粒最小粒徑可以達到20nm和1nm。