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입자의 크기(Size), 형상(Shape, Morphology), 분포(Distribution), 표면 특성, 하전 특성, 기계적 특성, 미세 구조 등 다양한 측정 값은 입자의 특성을 규명하는데 매우 중요하며, 전기 및 전자 소재, 화장품, 식품, 잉크/페인트, 제약 등 모든 산업 분야에서 제어하고 관리해야 하는 중요한 물성 중의 하나이다. 이러한 물성은 제품의 점도, 유동성(Flowability), 분산 및 침전 거동, 광학적 특성, 충격 및 압축강도, 응집체 형성 등 다양한 물성에 영향을 미친다.
따라서따라서 수입검사 차원에서 Raw Material의 입경 및 형상을 관리하고, 분산 및 분쇄공정에서 그 크기 및 분포를 제어하고, 최종제품의 특성에 미치는 영향을 평가하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다.
1. Particle Size
Particle Size는 Slurry의 경우처럼 고체 입자인 경우 분체(Powder), Emulsion의 경우처럼 액체 입자인 경우 Droplet, Foam의 경우처럼 기체 입자인 경우 Bubble이라고 하며, “입자의 크기(Dimension)”를 비교하기 위한 개념이라고 할 수 있다.
만약 모든 입자들이 구형이라면, 입자의 크기는 직경(直徑) 또는 반경(半徑)으로 명확하게 정의할 수 있다. 하지만 실제적으로 거의 모든 입자들은 불규칙한 형상을 갖고 있기 때문에 “Size”를 규정하는 보편타당한 정의는 없다.
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2. Particle Size Distribution
시료 내에 존재하는 입자의 크기들을 나타내기 위해, 측정범위는 “Size Class” 또는 “Size Bin”으로 나뉘며 각 Bin에 존재하는 입자의 개수가 측정된다. 아래 그래프는 전형적인 입도분포곡선으로 일반적으로 X축을 Log Scale로 나타낸다.
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