カーボンブラック分散度試験器はゴム、プラスチック、塗料などの材料におけるカーボンブラックの分散度を評価する重要なツールであり、その試験方法は主に光学顕微鏡法と画像分析法に分けられ、自動化ソフトウェアと結合して正確な量子化分析を実現する。以下は具体的なテストフローと方法解析である：
一、テスト原理
こうがくてきさんらんのげんり
カーボンブラック粒子が媒体中に懸濁すると、光ビームが試料に入ると散乱が発生し、散乱角度と強度の変化は粒子の粒径と分散状態を反映する。動的光散乱法は散乱光信号を測定することにより、粒子サイズ分布を計算する、レーザー共焦点法はレーザービームを用いて焦点を合わせた後、粒子散乱情報を抽出し、高精度の寸法測定を実現する。
画像解析の原理
高解像度カメラを用いてサンプル表面画像を捕捉し、画像処理ソフトウェアを用いてカーボンブラック凝集体輪郭を識別し、その面積、形状及び分布パラメータを計算し、分散度を評価した。この方法は顕微鏡増幅とデジタル分析を結合し、分散状態を定量化することができる。
二、試験ステップ
1.サンプル準備
サンプリング：測定対象材料（例えばゴム、プラスチック）から小塊を切り取り、サンプルが代表的であることを確保する。
前処理：
ゴム試料：薄片に切断し、カーボンブラック粒子の平面を暴露する。
プラスチックサンプル：フィルムまたはシートにプレスし、表面の平らさを保証する。
液体媒体：溶媒中のカーボンブラックの分散度をテストする必要がある場合、水、アセトンまたはイソプロパノールにカーボンブラックを溶解し、十分に均一に分散するまで攪拌し、気泡を排除する。
2.機器設置
接続とキャリブレーション：
顕微鏡、カメラ、または産業用カメラをコンピュータに接続し、ドライバと画像解析ソフトウェアをインストールします。
標準長さスケールと面積スケール測定システムを使用して、精度を検証します。
パラメータ調整：
顕微鏡の倍率（例えば100×、400×）、照明強度、コントラストを設定します。
試料特性に応じて試験モード（例えばポリオレフィン管材、電線ケーブル専用モード）を選択する。
3.画像収集
サンプルを置く：前処理後のサンプルをステージに置き、視野中心に位置を調整する。
焦点合わせと撮影：顕微鏡による粗焦点調整と細焦点つまみの調整により、画像を鮮明にする、カメラを使用してカーボンブラック粒子分布画像をキャプチャし、デジタルファイルとして保存します。
4.画像解析
ソフトウェア処理：
画像分析ソフトウェアを実行し、カーボンブラック凝集体の輪郭を自動的に識別し、粒径、面積、分布均一性などのパラメータを計算する。
境界ファジィの粒子サイズを手動で修正するか、誤審の測定値を取り消すことをサポートします。
データ出力：
凝集体サイズ分布図、標準サンプルコントラスト図などを含む分散度レポートを生成する。
レポートのフォーマットはカスタマイズでき、異なる基準（例えばGB/T 18251、ISO 18553）の要求を満たす。
5.結果評価
量子化等級：分析結果に基づいて、カーボンブラックの分散度が基準を満たしているかどうかを評価する（例えば、分散度等級1〜5級、1級が最適）。
プロセス最適化：分散度データを結合し、混練プロセスパラメータ（例えば温度、時間、せん断力）を調整し、製品品質を向上させる。
三、試験方法の比較
方法原理長所局限性
光学顕微鏡法カーボンブラック粒子分布を直接観察する操作が簡単で低コスト、高速フィルタリングに適している人工経験に依存し，主観性が強い
画像解析法結合顕微鏡とデジタル画像処理客観性が強く、結果が正確で、定量的な格付けができる専門的なソフトウェアが必要で、サンプルの平坦度に対する要求が高い
ダイナミック光散乱法散乱光信号の変化を測定する液体媒体に適しており、サンプリング不要粒子の形態を直接観察することはできない
レーザ共焦点法レーザビーム集束を用いた散乱情報の抽出高分解能、可視ナノスケール粒子設備が高価で、操作が複雑である
四、応用シーン
ゴム工業：タイヤ、シール部品の生産において、カーボンブラックの分散度は機械性能と耐久性に影響する。
プラスチック工業：管材、板材中のカーボンブラック分散度最適化配合設計、力学性能と耐候性を向上させる。
塗料とインク：カーボンブラックの均一分散を確保し、コーティング被覆力、光沢度と安定性を高める。
科学研究分野：新材料、新技術の研究開発に実験データの支持を提供する。
五、注意事項
サンプルの代表性：サンプリングの均一性を確保し、局所濃度偏差を避ける。
計器校正：定期的に標準サンプルを用いて測定システムの精度を検証する。
環境制御：光線干渉、温湿度変動が試験結果に影響することを避ける。
ソフトウェア操作：画像解析ソフトウェア機能を熟知し、誤差を減らすためにパラメータを合理的に設定する。