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塑料管材中炭黑粒团的尺度、形态、以及散布情况会对塑料材料的品质有极大的影响。生产企业掌握了测定炭黑分散度的方法，对改革工艺、提高产品性能等具有很大的实际意义！

原理：

本方法仅适用于炭黑含量小于3%的聚乙烯材料。从管材上切取少量样品，并将样品放在载玻片之间并加热；然后将处理过的样品放到显微镜下进行观察，由图像法获取图片中代表炭黑粒子和粒团的尺寸，将该尺寸与等级表中的数值进行比较以确定等级。分散等级的最终确定是由六个试样等级的平均值确定！

参考标准：

GB/T  18251-2000 聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑分散的测定方法

GB/T  2951.41    电缆和光缆绝缘和护套材料通用实验方法-第41部分

ISO 18553-2002   Method for the assessment of the degree of pigment or carbon black dispersion in polyolefin pipes, fittings and compounds

样品制备：

(1)用小刀或者切片机在样品不同部位进行六次取样，厚度保证在（15-35）μm之间。然后，将样品放置在载玻片上并用干净的载玻片盖住。（注意：由于采用透射光源进行照射，所以一定要满足厚度的要求。）

(2)用夹具将上下两个载玻片夹紧，将其放在烘箱或者其他加热装置上进行加热，至少10min，温度控制在150℃-210℃。

(3)最后，将冷却后的样品放置到显微镜上进行试验。

实验步骤：

(1)将样品放置在显微镜载物台上，进行图像采集！

首先，可以通过低倍物镜进行观察；找到目标后更换高倍（100X）物镜。从软件界面上能清晰观察到样品后，将采集的图像保存为图片格式。

(2)对图像进行处理。

(3)调用标尺文件，完成等级判断。

(4)重复步骤(1)~(3)，将六个样品得到的等级进行平均，得到最终等级结果。
以色母粒进行结果说明：

（a）原始图


（b）阈值132的处理结果


（c）

说明：

在图(a)中，黑点/灰点是炭黑在透射光中所成像；(b) 图片中白点代表炭黑。(c) 根据标准附录中的判断标准得出对于该样品5微米以上的炭黑粒子数为25，等级为 2.5。

总结：

等级判断中，二值化阈值的选择对等级结果有很大的影响。阈值设置过大，一些背景区域会被当成炭黑处理为白色；阈值过小，一些炭黑会被当成背景处理为黑色。依据经验，针对塑料图像的灰度分布特点，二值化处理过程中可以先将阈值设置为128(所有图像灰度共256阶)，然后将处理的结果与实际原图进行对比，根据对比的结果再增减阈值，这样就可以快速准确的阈值。