분말 형태인 물질과 입자 형태인 물질을 총칭하여 분립체라고 합니다. 일반적으로 1 mm보다 큰 분립체를 입체라고 하며, 1 mm 미만의 분립체를 분체라고 합니다. 분체는 고체 입자의 집합체라고 정의되며, 형상 및 체적을 자유롭게 바꿀 수 있습니다. 따라서 분체는 고체인 동시에 액체 또는 기체의 성질도 가지고 있는 셈입니다. 여기에서는 분체의 개요 및 성질의 해설과 디지털 마이크로스코프를 이용한 분체 관찰·측정 사례를 소개합니다.

디지털 마이크로스코프를 이용한 분체의 관찰·측정

분체의 입도 분포에 대해서

분체의 입자 직경에는 편차가 있으며 편차 정도를 입도 분포라고 합니다.
일반적으로 입도 분포는 가로축이 입자 직경[μm], 세로축이 빈도[%]를 나타내는 그래프로 표현됩니다.

입도 분포와 대표적인 분체의 예시

정규 분포

대표 예: 분말 활성탄

큰 입자 직경과 작은 입자 직경(피크가 둘)

대표 예: 응집되기 쉬운 분체

균일한 직경

대표 예: 토너

큰 입자 직경

대표 예: 모래·설탕·소금

작은 입자 직경

대표 예: 산화 티탄·안료·염료

분체의 유동화

입도 분포가 정규 분포를 보이는 분체인 경우 분체가 공기를 유지하기 쉬워 유동화가 쉽게 발생합니다. 반대로 입자 직경이 균일한 분체인 경우에는 공기가 입자와 입자 사이를 통해 빠져나가기 때문에 유동화가 발생하기 어렵습니다.

유동화가 쉽게 발생하는 분체
유동화가 발생하기 어려운 분체

분체의 유동성

수평면과 경사면이 이루는 각을 안식각이라고 합니다. 유동성이 높은 분체는 안식각이 작고, 유동성이 낮은 분체는 안식각이 큽니다.

유동성이 높은 분체는 모래와 같은 과립 형태인 경우가 많아 원추 모양으로 쌓아 올리려 해도 아래쪽이 퍼지며 무너집니다.

A: 안식각

밀가루 같은 유동성이 낮은 분체는 원추 모양으로 쌓아 올리면 형상이 유지되며, 아래쪽도 많이 퍼지지 않습니다. 유동성이 낮으면 호퍼나 사일로에서 잘 배출되지 않아 브릿지나 래트 홀이 생길 수 있습니다.

A: 안식각
  1. A: 브릿지
  2. B: 래트 홀

디지털 마이크로스코프를 이용한 분체 관찰·측정 사례

KEYENCE의 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 분체의 최신 관찰·측정 사례를 소개합니다.

생약용 분체의 관찰
500× 링 조명+심도 합성 심도 합성 없음
500x 링 조명+심도 합성 심도 합성 있음
심도 합성 기능으로 분체의 전면에 초점을 맞춰 관찰할 수 있습니다.
분체의 자동 면적 계측
ZS-200 1000× 링 조명 측정 전
ZS-200 1000× 링 조명 자동 면적 계측 후
자동 면적 계측 기능으로 분석을 효율화시킬 수 있습니다.
분체 관찰
VH-Z20 20× 링 조명
분체 관찰
VHX-E300 200× 링 조명
분체(미분쇄) 관찰
VH-Z100 1000× 링 조명
제약용 분체의 관찰
VHX-E500 500× 투과 조명