Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10825:2015 (hoàn toàn tương đương với ISO 24235:2007) là văn bản kỹ thuật quan trọng quy định phương pháp xác định sự phân bố cỡ hạt của bột gốm mịn (gốm cao cấp, gốm kỹ thuật cao cấp) bằng phương pháp nhiễu xạ laze. Dưới đây là phần tóm tắt chi tiết và chuyên sâu về phạm vi áp dụng, tài liệu viện dẫn, thuật ngữ định nghĩa và nguyên tắc cốt lõi từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.

- Điều 1: Phạm vi áp dụng (Scope)

Điều khoản này xác định rõ giới hạn và đối tượng áp dụng của phương pháp đo nhiễu xạ laze đối với bột gốm mịn:

• Phương pháp này áp dụng để xác định sự phân bố kích thước hạt của các loại bột gốm mịn, bao gồm cả các hạt siêu mịn trong phạm vi kích thước từ cỡ submicromet đến milimet (thông thường từ 0,1 µm đến 3 mm).
• Tiêu chuẩn tập trung vào phương pháp phân tích ướt, tức là các hạt gốm được phân tán hoàn toàn trong một môi trường chất lỏng thích hợp trước khi tiến hành đo đạc.
• Phương pháp này không áp dụng cho các loại bột gốm có phản ứng hóa học hoặc bị hòa tan trong môi trường chất lỏng phân tán, trừ khi có các biện pháp xử lý đặc biệt được kiểm chứng.

- Điều 2: Tài liệu viện dẫn (Normative References)

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần phải viện dẫn và phối hợp sử dụng các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia liên quan sau:

• TCVN ISO 13320 (hoặc ISO 13320), Phân tích kích thước hạt - Phương pháp nhiễu xạ laze: Đây là tiêu chuẩn nền tảng quy định các nguyên tắc chung và yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị đo nhiễu xạ laze.
• ISO 14488, Bột kim loại - Lấy mẫu và chia mẫu để xác định kích thước hạt: Cung cấp các hướng dẫn chuẩn hóa về quy trình lấy mẫu đại diện nhằm đảm bảo tính chính xác của kết quả phân tích.

- Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa (Terms and Definitions)

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa chuẩn hóa nhằm thống nhất cách hiểu trong quá trình thử nghiệm và báo cáo kết quả:

• Nhiễu xạ laze (Laser diffraction): Hiện tượng ánh sáng bị lệch hướng khi tương tác với các hạt gốm, góc lệch và cường độ ánh sáng nhiễu xạ phụ thuộc trực tiếp vào kích thước của hạt.
• Sự phân bố cỡ hạt (Particle size distribution): Biểu đồ hoặc bảng số liệu thể hiện tỷ lệ phần trăm (theo thể tích hoặc số lượng) của các hạt gốm nằm trong các khoảng kích thước xác định.
• Đường kính tương đương (Equivalent diameter): Đường kính của một hạt hình cầu giả định có đặc tính quang học và khả năng tán xạ ánh sáng tương đương với hạt gốm thực tế đang được đo.
• Chất phân tán (Dispersing agent): Hóa chất được thêm vào môi trường lỏng nhằm ngăn ngừa sự keo tụ, giúp các hạt gốm tồn tại ở trạng thái đơn phân tán trong suốt quá trình đo.

- Điều 4: Nguyên tắc của phương pháp (Principle)

Nguyên lý hoạt động của phương pháp xác định phân bố cỡ hạt bằng nhiễu xạ laze được quy định chi tiết như sau:

• Mẫu bột gốm mịn đại diện được phân tán đồng đều trong một chất lỏng thích hợp (thường là nước hoặc dung môi hữu cơ có thêm chất hoạt động bề mặt) để tạo thành huyền phù loãng.
• Huyền phù chứa hạt gốm được dẫn qua một buồng đo, nơi một chùm tia laze đơn sắc, song song chiếu xuyên qua.
• Khi gặp các hạt gốm, chùm tia laze sẽ bị tán xạ và nhiễu xạ tạo ra các góc khác nhau. Các hạt có kích thước lớn sẽ tán xạ ánh sáng ở góc nhỏ với cường độ mạnh, trong khi các hạt nhỏ hơn sẽ tán xạ ánh sáng ở góc lớn hơn với cường độ yếu hơn.
• Hệ thống cảm biến quang học đa kênh sẽ ghi lại cường độ ánh sáng tán xạ tại các góc khác nhau.
• Dữ liệu thô về cường độ ánh sáng tán xạ sau đó được xử lý bằng máy tính thông qua các mô hình toán học quang học phù hợp, cụ thể là Thuyết Mie (áp dụng cho mọi kích thước hạt, đặc biệt là hạt siêu mịn) hoặc Phép xấp xỉ Fraunhofer (chỉ áp dụng cho các hạt có kích thước lớn hơn nhiều so với bước sóng ánh sáng).