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文档简介

粉末冶金学北方民族大学材料科学与工程学院沈宏芳2012~2013学年秋季学期粉末冶金学北方民族大学2023-07-312本课程的主要内容绪论第一章粉末的制取第二章粉末的性能及其测定(6学时)第三章成形第四章烧结第五章粉末冶金材料和制品第六章粉末冶金中的安全知识31.07.20232本课程的主要内容绪论2023-07-313第二章粉末的性能及其测定化学性能(ChemicalProperties)物理性能(PhysicalProperties)工艺性能(ProcessPerformance)31.07.20233第二章粉末的性能及其测定化学性能(C2023-07-314粉末的性能及其测定2.1粉末及粉末性能2.2粉末的化学性能及成分测定2.3粉末颗粒的形状2.4粉末的粒度及其测定2.5金属粉末的工艺性能及测定物理性能31.07.20234粉末的性能及其测定2.1粉末及粉末性2023-07-3152.1粉末及粉末性能1.粉末体和粉末颗粒粉末是制取各种粉末冶金材料和制品的原料,粉末的各种性能对材料及制品的成形、烧结等工艺过程和产品最终性能产生直接的影响。自然界的物质按其存在形态,分为固态、液态、气态。31.07.202352.1粉末及粉末性能1.粉末体和粉2023-07-316粉末体和粉末颗粒粉末冶金的原材料是粉末,粉末与粉末冶金制品或材料同属于固态物质,而且化学成分和基本的物理特性(熔点,密度和显微硬度)基本保持不变。但就分散性和内部颗粒的联接性而言,通常可以把固态物质按分散程度不同分为致密体,粉末体和胶体三类。颗粒按照构成可以分成四大类型:原级颗粒型,聚集体颗粒型,凝聚体颗粒型,絮凝体颗粒型。31.07.20236粉末体和粉末颗粒粉末冶金的原材料是粉末2023-07-317粉末体和粉末颗粒固态物质按照尺寸的大小:大小在1mm以上的称为致密体或者固体大小在0.1μm以下的称为胶体微粒介于致密体和胶体之间的称为粉末体粉末体按照尺寸大小又可以分为:

微米级粉末(1000μm~1μm);

亚微米级粉末(1μm~0.1μm);

纳米级粉末(100nm即0.1μm以内)。31.07.20237粉末体和粉末颗粒固态物质按照尺寸的大小2023-07-318微米级人造金刚石微粉(单晶)陶瓷氧化铝微粉(YPA)粉末体和粉末颗粒31.07.20238微米级人造金刚石微粉(单晶)陶瓷氧化铝2023-07-319机械合金化制备纳米WC-Co复合粉末

粉末体和粉末颗粒31.07.20239机械合金化制备纳米WC-Co复合粉2023-07-3110纳米级药物部分精确打击癌细胞31.07.202310纳米级药物部分精确打击癌细胞2023-07-3111粉末体和粉末颗粒粉末体:简称粉末,是由大量颗粒及颗粒之间的空隙所构成的集合体。致密体则是一种晶粒集合体。致密体内没有宏观的孔隙,靠原子间的键力联接;粉末体内颗粒之间有许多小孔隙而且联接面很少,面上的原子间不能形成强的键力。所以,粉末体不像致密体那样具有固定形状,而表现出与液体相似的流动性,然而由于粉末体在移动时,颗粒之间有相互的摩擦,故粉末的流动性是有限的。31.07.202311粉末体和粉末颗粒粉末体:简称粉末,是2023-07-3112粉末体和粉末颗粒单颗粒:粉末中能将其分开并可独立存在的最小实体称为单颗粒。单颗粒如果以某种方式聚集就构成所谓的二次颗粒,其中的原始颗粒就称为一次颗粒。一次颗粒之间形成一定的粘结面,在二次颗粒内存在一些微细的孔隙。一次颗粒或单颗粒可能是单晶颗粒,普遍情况下是多晶颗粒,但晶粒间不存在空隙。31.07.202312粉末体和粉末颗粒单颗粒:粉末中能将其2023-07-3113粉末体和粉末颗粒二次颗粒是由单颗粒以某种方式聚积而成,通常由化合物的单晶体或多晶体经分解,焙烧,还原,置换或化合等物理化学反应并通过相变或晶型转变而形成;也可以由极细的单颗粒通过高温处理(如煅烧,退火)烧结而成。二次颗粒又称为聚合体或凝集颗粒。31.07.202313粉末体和粉末颗粒二次颗粒是由单颗粒以2023-07-3114粉末体和粉末颗粒颗粒还可以团粒和絮凝体聚集。团粒:所谓团粒是由单颗粒或二次颗粒靠范德华引力粘结而成的,其结合强度不大,用研磨、擦碎等方法或在液体介质中就容易被分散成更细的团粒或单颗粒。絮凝体:则是在粉末悬浊液中,由单颗粒或二次颗粒结合成更松散的聚合颗粒。31.07.202314粉末体和粉末颗粒颗粒还可以团粒和絮凝2023-07-3115粉末颗粒结构示意图孔隙晶粒单颗粒单颗粒团粒或者聚合体按ISO3252定义,晶粒(c)、颗粒(a2、a)、聚合体或团粒(b)的区别如右图所示。团粒或者聚合体是由颗粒和颗粒间的孔隙构成的,习惯上也把聚合体称为颗粒。31.07.202315粉末颗粒结构示意图孔隙晶粒单颗粒单颗2023-07-31162.粉末颗粒结晶构造和表面状态由于粉末生产过程不能提供使晶体充分生长的条件,造成颗粒外形和晶型不一致。制粉工艺对粉末颗粒的结晶构造起着主要作用。一般粉末颗粒具有多晶结构,而晶粒大小取决于工艺特点和条件,对于极细粉末可能出现单晶颗粒。粉末颗粒实际构造的复杂性还表现为晶格的严重不完整性,即存在许多结晶缺陷,如空隙、畸变、夹杂等。所以粉末总是贮存有较高的晶格畸变能,具有较高的活性。31.07.2023162.粉末颗粒结晶构造和表面状态由于2023-07-3117粉末颗粒结晶构造和表面状态粉末颗粒的表面状态是十分复杂的,一般粉末颗粒越细,外表面越发达。同时粉末颗粒的缺陷多,内表面也就相当大。外表面是可以看到的明显表面,内表面则包括裂纹、微缝以及与颗粒外表面联通的空腔、空隙等,但不包括封闭在颗粒内的潜孔。一般多孔性颗粒的内表面要比外表面大几个数量级。31.07.202317粉末颗粒结晶构造和表面状态粉末颗粒的2023-07-31183.粉末性能粉末具有各种性能特征。严格来说,粉末体的性能介于致密体和胶体之间。而非常微细的粉末,如纳米粉末,就具有一些与常规粉末体包含的各种性能特征不同的某些异常性能,因此赋予纳米材料许多新概念和新理论。常规粉末体的性能包括了单颗粒的性能和团粒的性能。31.07.2023183.粉末性能粉末具有各种性能特征。2023-07-3119粉末性能金属粉末的性能通常包括物理性能、化学性能和工艺性能。决定这些性能的有两个方面:一是自然界物质品种本身所特有的;二是由得到粉末体的各种生产工艺及其工艺参数所决定的。由物质品种不同所决定的性能包括:①晶体结构,如BCC、FCC或HCP晶体结构;②理论密度;③熔点;④塑性、弹性、电磁性等。由粉末生产方法及工艺参数所决定的,包括粉末颗粒大小、粒度组成、颗粒形状,粉末体密度(如松装密度、摇实密度),孔隙度,比表面和表面状态,显微结构,点阵缺陷,颗粒内气体含量,吸附气体量,表面氧化膜厚度,粉末活性等。31.07.202319粉末性能金属粉末的性能通常包括物理性2023-07-31202.2粉末的化学性能及成分测定粉末的化学成分主要是指粉末中金属或合金组元的含量和杂质的含量。金属粉末中金属或合金组元不能低于98%~99%。如我国国标中还原铁粉总铁含量不低于98%~98.5%。粉末中的杂质主要包括:①与主要金属结合,形成固溶体或化合物的金属或非金属成分,如还原铁粉中的硅,锰,碳,硫,磷,氧等;31.07.2023202.2粉末的化学性能及成分测定粉末2023-07-3121粉末的化学性能及成分测定②从原料和从粉末生产过程中带入的机械夹杂,如二氧化硅,氧化铝,硅酸盐,难熔金属或碳化物等酸不溶物;③粉末表面吸附的氧,水汽和其他气体(氮气,二氧化碳);④制粉工艺带进的杂质,如水溶液电解粉末中的氢,气体还原粉末中溶解的碳,氮和氢,羰基粉末中溶解的碳等。31.07.202321粉末的化学性能及成分测定②从原料和从2023-07-3122粉末的化学性能及成分测定金属粉末的化学分析与常规的金属分析方法相同,首先测定主要成分的含量,然后测定其他成分包括杂质的含量。(1)氢损测定:金属粉末的氧含量,除采用库伦分析仪测定全氧量之外,还采用一种简便的氢损法。即测定可被氢还原的金属氧化物中的那部分氧含量,适用于工业铁、铜、钨、钼、镍、钴等粉末。31.07.202322粉末的化学性能及成分测定金属粉末的化2023-07-3123粉末的化学性能及成分测定氢损测定过程:将金属粉末的试样在纯氢气流中煅烧足够长的时间(铁粉为1000-1050℃,1h;铜粉为875℃,0.5h),粉末中的氧被还原生成水蒸汽,某些元素(碳,硫)与氢生成挥发性化合物,与挥发性金属(锌,镉,铅)一同排出,测得试样粉末的质量损失,称为氢损。氢损值按下式计算:式中:A-粉末试样(5g)加烧舟的质量;B-氢气中煅烧后残留物加烧舟的质量;C-烧舟质量。31.07.202323粉末的化学性能及成分测定氢损测定过程2023-07-3124粉末的化学性能及成分测定氢损法被认为是对金属粉末中可被氢还原的氧化物的氧含量的估计,但如果粉末中如果有在分析条件下不被氢所还原的氧化物(SiO2、CaO、Al2O3),测得的值将低于实际的氧含量;如果在分析条件下粉末由脱碳、脱硫反应及金属挥发时,测得的值将高于实际氧含量。氢损法测量氧含量范围:铜粉、铁粉为0.05%-3.0%,钨粉为0.01%-0.5%。31.07.202324粉末的化学性能及成分测定氢损法被认为2023-07-3125粉末的化学性能及成分测定氢损包括了存在于粉末中的水蒸气和其它碳氢化合物;还包括了封留于粉末中的气体加热时释放掉,虽然这些气体总量是很小的,还包括了可能存在于粉末中的易挥发性元素、化合物以及它们与氢或粉末中的氧化物起反应生成挥发性化合物,如碳、氮、磷、硫等。氢损实验的适用范围:氢损实验适用于金属粉末、部分合金化粉末和预合金粉末,不适用于含有润滑剂的粉末和金属粉末的混合物。31.07.202325粉末的化学性能及成分测定氢损包括了存2023-07-3126粉末的化学性能及成分测定(2)酸不溶物:金属粉末中的酸不溶物主要指不溶于酸的SiO2、Al2O3、硅酸盐、碳化物、黏土、耐火材料等。酸不溶物的存在,使粉末压坯烧结后呈夹杂留于制品内,对制品性能十分有害。对高密度零件,尤其是粉末锻造零件,其密度已接近致密材料,孔隙度对力学性能的有害影响已经很低,而酸不溶物的有害影响明显的暴露了出来。所以高密度、高强度零件用粉末原料,要求粉末中酸不溶物尽量低。31.07.202326粉末的化学性能及成分测定(2)酸不溶2023-07-3127粉末的化学性能及成分测定酸不溶物的测定:粉末试样用某种无机酸(铜用硝酸,铁用盐酸)溶解,将不溶物沉淀并过滤出来,在980℃下煅烧1h后称重,再按下式计算酸不溶物含量:式中:A-盐酸不溶物的克数;B-粉末试样的克数。式中:A-硝酸不溶物的克数;B-相当于锡氧化物的克数;C-粉末试样的克数。锡氧化物含量B的测定是在硝酸不溶物中加NH4I,于坩埚内加热至425~475℃,经15min后冷却,再加2-3mLHNO3使其溶解,再称残留物重量,前后的质量差就是B值。31.07.202327粉末的化学性能及成分测定酸不溶物的测酸不溶物的测定显然,在煅烧时能挥发的酸不溶物将不包括在测定结果中。因此铜粉的硝酸不溶物包括SiO2、硅酸盐、Al2O3、CaO、粘土及难熔金属,也可能包括硫酸铅;铁粉的盐酸不溶物除以上杂质外,还包括碳化物。先进的仪器分析方法已被用于金属与合金粉末的化学分析上,包括发射光谱法、色谱法、X荧光法及中子激活分析等。电子或离子束微区分析可以测定粉末颗粒内化学元素的分布。颗粒表面化学分析也日益受到重视,主要方法有俄歇电子谱仪、X光或电子谱仪、质谱仪以及离子散射谱仪等,用来测定超微粉、活性粉、高温合金粉颗粒表面的化学组成及变化。2023-07-3128酸不溶物的测定显然,在煅烧时能挥发的酸不溶物将不包括在测定结2023-07-31292.3粉末颗粒的形状在粉末的物理性能中,除了粉末粒度和粒度分布外,粉末颗粒的形状也十分重要。粉末颗粒形状直接影响其工艺性能参数,对成形和烧结过程产生影响。粉末形状和生产粉末的方法密切相关。一般来说,某一种生产方法基本上决定了该粉末的颗粒形状。粉末生产中,一般由金属气态或熔融液态转变成粉末时,粉末颗粒形状趋于球形;由固态转变为粉末时,粉末颗粒形状趋于不规则形。水溶液电解法制备的粉末多数呈树枝状,如表所示。31.07.2023292.3粉末颗粒的形状在粉末的物理性2023-07-3130表2-3颗粒形状与粉末生产方法的关系颗粒形状粉末生产方法颗粒形状粉末生产方法球形气相沉积,液相沉积树枝状水溶液电解近球形气体雾化,置换(溶液)多孔海绵状金属氧化物还原片状塑性金属机械研磨碟状金属旋涡研磨多角形机械粉碎不规则形水雾化,机械粉碎,化学沉淀31.07.202330表2-3颗粒形状与粉末生产方法的关2023-07-3131粉末颗粒的形状颗粒的形状是指粉末颗粒的几何形状。颗粒形状可以笼统地划分为规则形状和不规则形状两大类。如图所示为常见粉末颗粒形状。31.07.202331粉末颗粒的形状颗粒的形状是指粉末颗粒粉末颗粒形状2023-07-3132粉末颗粒形状31.07.2023322023-07-3133粉末颗粒的形状粉末粒度的测定和表示:表面形状因子、体积形状因子和比形状因子。例如:直径为d的均匀球体,其表面积和体积分别为和,其中的系数和就称为球的表面形状因子和体积形状因子。对于任意形状的颗粒,其表面积和体积可以认为与某一相当的直径的平方和立方成正比,而比例系数则与选择的直径有关。31.07.202333粉末颗粒的形状粉末粒度的测定和表示:2023-07-3134粉末颗粒的形状粉末颗粒形状对其工艺性能的影响:①表面光滑的球形粉末,流动性好,松装密度高,在相同压制条件下,压坯密度高。多角形和树枝状粉末则较差。②形状复杂的粉末流动性比球形粉末差,但粉末之间机械啮合力增高,所以在相同压力下,树枝状粉末压坯强度高,片状和球形粉则较差。③一般能提高压坯强度的粉末,压坯脱模后弹性后效减小。在烧结时,粉末颗粒形状复杂,表面粗糙,压坯中粉末颗粒接触紧密的,能够促进烧结。反之,颗粒形状简单,表面光滑,颗粒之间接触不良的粉末压坯,如球形和片状粉末,烧结性较差。31.07.202334粉末颗粒的形状粉末颗粒形状对其工艺性2023-07-31352.4粉末的粒度及其测定1.粒度和粒度组成粉末粒度是粉末物理性能中的重要参数之一。对于粉末体而言,粉末粒度通常指颗粒平均大小。粉末颗粒大小按尺寸可以粗略的分为以下5个等级:粗粉150~500μm;中等粒度粉40~150μm;31.07.2023352.4粉末的粒度及其测定1.粒度2023-07-3136粒度和粒度组成细粉10~40μm;极细粉0.5~10μm;超细粉<0.5μm;而超细粉又可以分为以下3个等级:微细晶粉末0.4~0.8μm;超细晶粉末0.1~0.4μm;纳米粉末0.1~100nm。31.07.202336粒度和粒度组成细粉10~40μm;2023-07-3137粒度和粒度组成纳米粉末具有许多异常性能特点。在20世纪90年代,对纳米粉末诸多自然现象及其应用投入了大量的研究,产生了包括纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米机械学等纳米科学和纳米技术。粉末冶金用铁粉,使用最多的是中等粒度粉末(40~150μm)和部分细粉末(10~40μm)。在实际生产中,常用标准筛分析法测定粉末颗粒的大小。31.07.202337粒度和粒度组成纳米粉末具有许多异常性2023-07-3138

粒度和粒度组成用直径表示颗粒大小称为粒径和粒度。由于组成粉末的无数颗粒不属于同一粒径,因此又用不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量来表征粉末颗粒大小的状况,称为粒度组成,也叫粒度分布。因此,粒度仅指单颗粒而言,粒度组成则针对整个粉末体。31.07.202338粒度和粒度组成用直径表示颗粒大小称单个颗粒的大小颗粒的大小是颗粒最基本的几何参数。

1、颗粒尺寸

在表示颗粒大小时还常常使用“粒度”这一术语。它通常是指颗粒大小、粗细的程度。“粒径”具有长度的量纲,而“粒度”则是用其他的单位,如泰勒筛的“目”。不过,实际运用时对二者不加区别,只是习惯上用“粒径”表示大小,用“粒度”表示颗粒大小的分布。

球形、正方形一个尺寸描述

不规则形状测定某些与大小有关的性质

规则形状用代表性尺寸(多个)单个颗粒的大小1、颗粒尺寸在表示颗粒大小时还常常使用“粒三轴径用体积最小的、颗粒的外接长方体的长、宽、高(或厚)来定义颗粒的大小时,长l、宽b、高(或厚)h就称为三轴径。三轴径通常用显微镜测量,这是所观察到的颗粒是处于稳定状态(颗粒以最大稳定度,其重心最低)下的平面投影。当量粒径在实际的生产工艺过程中,测量粉体颗粒的粒径往往是为了某种工艺的需要,或与粉体的用途有关,因此,可以将形状不规则的颗粒与球形颗粒相比较,换算成具有长度量纲的数值,这样求得的粒径称为当量粒径。等效粒径斯托克斯径(Stokes)是一种名义上的粒径,虽然具有长度的量纲,但却不是表示几何意义上的大小,只是表示颗粒的沉降速度这一物理意义的大小,这类粒径有时又称为“等效粒径”。1、颗粒尺寸注意即使对于同样的颗粒,如果测定粒径的原理和方法不同,那么所使用的粒径的含义和数值就应当不同,用沉降法所测得的粒径的含义和数值也就不同。例如,对于通过粉碎而制成的粉体,用沉降法所测得的粒径是透气法的数倍,使用粒径的数据时,要求附加说明测定方法。三轴径当量粒径等效粒径1、颗粒尺寸注意以三维尺寸计算的平均径

序号

计算式名称物理意义1长短平均径二轴平均径二维图形算术平均2三轴平均径三维图形算术平均3三轴调和平均径与外接长方形比表面积相同的球体直径4二轴几何平均径平面图形上的几何平均5三轴几何平均径与外接长方形体积相同的立方体的一条边6三轴等表面积平均径与外接长方形比比表面积相同的立方体的一条边以三维尺寸计算的平均径序号计算式名称物当量径层流区的等沉降速度当量径斯托克斯径(有效径)6与颗粒的体积相等的球的直径体积当量径3与颗粒的外表面积相等的球的直径表面积当量径2与颗粒的投影面积相等的圆的直径投影面积当量径1与颗粒在流体中的沉降速度相等的球的直径等沉降速度当量径5与颗粒的比表面积相等的球的直径比表面积当量径4计算公式定义名称序号物理学角度几何学角度当量径层流区的等沉降速度当量径斯托克斯径(有效径)6与颗粒的

粉体的粒径具有统计特征,而不是对单个颗粒的尺寸。所以,一般将颗粒的平均大小称为粒度。习惯上可将粒径和粒度二词通用。

颗粒的大小用其在空间范围所占据的线性尺寸表示。球形颗粒的直径就是粒径(particlediameter)。非球形颗粒的粒径则用球体、立方体或长方体的尺寸表示。其中用球体的直径表示不规则颗粒的粒径应用得最普遍,称为当量直径或相当径(equivalentdiameter)。

粒径的统计特征

粒径的表示方法粉体的粒径具有统计特征,而不是对单个颗粒的尺尺寸分布的概念原因:粉体是有不连续的微粒组成,属于多分散系统。因此粉体颗粒的粒径不是单一的,通常会在一定范围内连续取值。即颗粒的大小服从统计学规律。粉体的力学性能,不仅与其平均粒径的大小有关,还与各种粒径的颗粒在粉体中所占的比例有关。为了表示粉体中颗粒大小组成情况,必须要用粒度分布的概念。定义及意义:描述粒径分布的状态。通常是指某一粒径的颗粒在整个粉体中所占的比例。有了粒度分布的数据,就不难求出这种粉体的某些特征值,如平均粒径等从而可以对成品粒度进行评价。尺寸分布的基准

1.作为分散系统的粉体,其颗粒的大小服从统计学规律。单个颗粒的粒径是在某一范围内随机取值,对整个粉体,可以用采样分析的方法来测量粒度分布。(频率分布与累积分布)

2.尺寸分布可以取个数、长度、面积、体积(或质量)等4个参数中的一个作为基准。粒度分布的基准取决于粒度分布的测定方法。如用显微镜法测定粒径分布时常用个数基准;用沉降法时用质量基准。难点:

粒径的定义有多种,对于同一种粉体物料,选用不同的粒径就会得到不同的粒径分布。粉体的粒径分布通常用实测的方法获得。处理方式也是多种多样的,如整理成表格、绘成曲线、归纳相应的函数形式。运用尺寸分布的概念时,应当明确是什么分布、什么基准,用的什么粒径。2、颗粒的尺寸分布尺寸分布的概念尺寸分布的基准难点:2、颗粒的尺寸分布粒度的频率分布频率及频率分布的概念

粉体粒度大小粉体粒度大小范围大小为DP的颗粒在样品中出现的质量百分数——频率

样品颗粒总数

频率与颗粒大小的关系——频率分布频数(颗粒的数目)粒度的频率分布频率及频率分布的概念粉体粒度大小粉粒度的频率分布频率(频数)分布曲线例:用显微镜观察N为300个颗粒的粉体样品。经测定,最小颗粒的直径为1.5μm,最大颗粒直径为12.2μm。将被测出的颗粒按由小到大的顺序以适当的区间加以分组(一般取10-25组,小于10组数据不准,大于25组数据处理过程复杂),取组数h=12组,区间的范围称为组距,用ΔDP表示。设ΔDP=1μm,每一个区间的中点,用di表示。落在每一区间的颗粒除以N,便是f(ΔDP)。将测量的数据加以整理,得到表hΔDP/umndi/umf(ΔDP)/%11.0~2.051.51.6722.0~3.092.53.0033.0~4.0113.53.6744.0~5.0284.59.3355.0~6.0585.519.3366.0~7.0606.520.0077.0~8.0547.51888.0~9.0368.512.0099.0~10.0179.55.671010.0~11.01210.54.001111.0~12.0611.52.001212.0~13.0412.51.33总合300100粒度的频率分布频率(频数)分布曲线hΔDP/um粒度的频率分布几点说明1.频率或频数分布曲线是一样的,只是纵坐标的取法不同,工程上常用频率分布曲线。2.纵坐标的取法有两种,直接取频率或频数和取单位组距的频率。3.在频率分布曲线中,某一粒径范围内的颗粒的质量占整个粉体质量的百分率等于在该粒径范围内的频率分布曲线下的面积,而频率分布曲线下的总面积为1。粒度的频率分布几点说明累积分布累积分布的概念把颗粒大小的频率分布按一定的方式累积,便得到相应的累积分布。累积分布表示小于(或大于)某一粒径的颗粒在全部颗粒中所占的比例。而频率分布是表示某一粒径或粒径范围内的颗粒在全部颗粒中所占的比例。

累积分布的类型

1.将频率或频数按照粒径从小到大进行累积——负累积;所得到的累积分布表示小于某一粒径的颗粒的数量或百分数,曲线又称为累积筛下分布曲线,常用D(DP)表示。

2.将频率或频数按照粒径从大到小进行累积——正累积;所得到的累积分布表示大于某一粒径的颗粒的数量或百分数,曲线又称为累积筛余分布曲线,常用R(DP)表示。

几点说明工程上累积分布比频率或频数分布曲线用的广泛。1.可以通过曲线微分求得频率分布曲线;2.根据累积分布曲线,可以大致估计粉体中细小颗粒所占的比例。累积分布累积分布的概念累积分布的类型几点说明组距di/umf(ΔDP)/%累积分布(%)筛下累积筛上累积0~1.00.50.000.001001.0~2.01.51.671.6798.332.0~3.02.53.004.6795.333.0~4.03.53.678.3491.664.0~5.04.59.3317.6782.335.0~6.05.519.3337.0063.006.0~7.06.520.0057.0043.007.0~8.07.51875.0025.008.0~9.08.512.0087.0013.009.0~10.09.55.6792.677.3310.0~11.010.54.0096.673.3311.0~12.011.52.0098.671.3312.0~13.012.51.331000.00累积分布根据累积分布曲线的形状,可以大致估计粉体中细小颗粒所占的比例。组距di/umf(ΔDP)/%累积分布(%)筛下累积筛上累积

频率分布和累积分布的关系称为颗粒粒度分布微分函数称为颗粒粒度分布积分函数频率分布和累积分布的关系称为颗粒粒度分布微分函数称为颗粒粒

总结

尺寸分布的表示颗粒的尺寸分布(particlediameterdistribution)

由于实际粉体大都由粒度不等的颗粒组成,所以它就存在一个粒度分布范围,简称粒度分布。粒度分布通常用简单的图表或函数形式来表示。

1)频度分布(微分型):用横坐标表示粒径,纵坐标表示各粒径对应的颗粒百分含量。

2)累积分布(积分型):用横坐标表示粒径,纵坐标表示小于(或大于)某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量。总结尺寸分布的表示颗粒的尺寸分布(particl

实际颗粒群的尺寸分布严格说都是不连续的,但大多数颗粒群的粒度分布可以认为是连续的。粒度分布的范围越窄,其分布的分散程度越小,集中度越高。对尺寸分布最精确的描述是用数学函数,即用概率理论或近似函数的经验法去寻求数学函数。实际颗粒的粒度分布取决于其生成条件。实际颗粒群的尺寸分布严格说都是不连续表征尺寸分布的特征参数中位粒径D50

粉体物料的样品中,把样品的个数(或质量)

分成相等两部分的颗粒粒径。最频粒径Dmod

频率分布坐标图中,纵坐标最大值对应的粒径。即在颗粒群中个数或质量出现概率最大的颗粒粒径。若f(Dp)已知,令f(Dp)的一阶导数为零,可求出Dmod。若D(Dp)或R(Dp)已知,其二阶导数为零,可求出Dmod。标准偏差分布的标准偏差,即粒径Di对平均粒径Da的二次矩的平方根。它反映分布对Da的分散程度。分布函数中的两个参数Da和完全决定了粒度分布。表征尺寸分布的特征参数中位粒径D50最频粒径Dmod标准偏差概述

为了表征多分散粉体颗粒的大小,除了采用粒度分布之外,还可以用平均粒径来表示(人为定义)。采用平均粒径,实际上就是在某一特征相似的前提下,用假想的均匀系统来代替实际的非均匀分布系统。在运用平均粒径时必须指明是哪一种粒径,否则将导致错误的结论(为什么?)数学平均粒径统计粒径几何平均粒径加权平均粒径

粒度分布的平均粒径

3、平均颗粒尺寸概述数学平均粒径统计粒径几何平均粒径加权平均粒径粒度分布数学平均粒径

服从对数正态分布的粉体,宜使用几何平均粒径

Dh<Dg<

Da数学平均粒径服从对数正态Dh<Dg<Da加权平均粒径根据颗粒的几何特征推导的,具有一定的物理意义,也称物理平均直径。

体积面积平均粒径相当于单位体积表面积的倒数,适用于比表面积和平均粒径之间的换算,对于进行化学反应的粉体,它比其他粒径更能反映粉体的几何特性。粒径为Ds的颗粒的表面积就是颗粒群表面积的算术平均值。加权平均粒径根据颗粒的几何体积面积平均粒径相当于单位体积粒度分布的平均粒径

中位径在累积分布曲线上是累积频率为50%处所对应的粒径,因此也称为50%粒径,用D50表示。

众数粒径是最大频数(频率)处的粒径,在频率分布曲线上就是f(Dp)取极值时粒径。因此可由df(Dp)/dDp=0求出众数粒径Dmod。粒度分布的平均粒径中位径在累积分布曲线上是众数粒径是1、如果频率分布是对称的,D50=Dmod。2、D50和Dmod是从统计学的角度来确定的,与颗粒本身的大小不一定有直接的联系。3、根据粉体的用途的不同,可以选择适当的平均粒径,其中用显微镜法测的算术平均径Da、D50和比表面积粒径使用较广。

总结1、如果频率分布是对称的,D50=Dmod。总结4、颗粒的密度

(一)密度1、定义:材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量,按下式计算:ρ=m/VP式中:ρ----密度(kg/m3)m----材料质量(kg)VP----材料在绝对密实下的体积(m3),简称为绝对体积或实体积。体积:V质量:M4、颗粒的密度(一)密度体积:V(二)表观密度1、定义:表观密度指材料在自然状态下,单位体积的质量。按下式计算ρP=m/V式中:ρP----材料的表观密度(kg/m3)m----材料质量(kg)V----材料在自然状态下的体积(m3),包括材料的孔隙体积在内的材料体积。(二)表观密度(三)孔隙率

定义:是指材料中孔隙体积占材料总体积的百分数,以e表示,可用下式计算e=[(V-VP)/V]X100%

式中e----颗粒的孔隙率(%)V----颗粒的自然体积VP----颗粒的绝对密实体积(三)孔隙率概述

由于颗粒的形状多为不规则体,因此用一个数值去描述一个三维几何体的大小是不可能的。对于一个形状极其复杂的颗粒来说,用一个数值去直接描述它们的大小就更不可能了。那么,怎样仅用一个数值描述一个颗粒的大小?这是粒度测试的基本问题。测试方法的种类显微镜法小孔透过法光衍射法筛分法液相沉降法空气透过法气体吸附法课外:粒度分布的测试概述测试方法的种类课外:粒度分布的测试粒径的测定方法粒径的测定方法测定方法离心沉降电沉积筛丝网筛重力沉降测定方法离心沉降电沉积筛丝网筛重力沉降测定方法-续离心沉降库尔特计数器显微镜透过法测定方法-续离心沉降库尔特计数器显微镜透过法特点(显微镜法)1、唯一可以测量单颗粒的方法,其他方法的标定方法2、测量的样品量很少,取样和制样要保证样品具有充分的代表性和分散性。3、测得的粒径是统计粒径或投影面积当量径,粒度分布是个数基准的分布,可换算成质量基准的分布。4、光学显微镜粒度测量的范围0.3—200um;透射电子显微镜测量的范围1nm—5um;扫描电子显微镜的分辨能力比透射电子显微镜低,测量的最小粒度为1nm。特点(显微镜法)第二章-粉末的性能及其测定ppt课件第二章-粉末的性能及其测定ppt课件第二章-粉末的性能及其测定ppt课件第二章-粉末的性能及其测定ppt课件第二章-粉末的性能及其测定ppt课件测试方法测试装置测试原理粒径定义粒度分布适用范围(m)显微镜法光学显微镜计数统计粒径个数分布1—100电子显微镜0.001—100小孔通过法Coulter计数器计数体积当量径个数分布0.4—1200光衍射法激光粒度分析仪计数投影圆当量径个数分布0.1—900筛分法标准筛筛分短轴径质量分布>38液相沉降法吸移管重力沉降比重计重力沉降等沉降粒径质量分布1—100光透过仪重力沉降离心沉降0.1—100沉降天平重力沉降Werner管重力沉降10—1000空气透过法透过仪空气透过粉层时的压力降平均比表面积粒径无法测量0.01—100气体吸附法BET无法测量0.01—10几种测试方法的比较测试方法测试装置测试原理粒径定义粒度分布适用范围(m)显微2023-07-3173(1)粒径基准名义粒径:根据与颗粒最大投影面积f和颗粒体积V相同的矩形、正方形或圆、球的边长或直径来确定颗粒的平均粒径,称为名义粒径。①外接矩形名义径:②圆名义径:③正方形名义径:④圆柱体名义径:⑤立方体名义径:⑥球体名义径:31.07.202373(1)粒径基准①外接矩形名义径:②圆2023-07-3174(2)粒度分布基准粉末粒度组成为不同粒径的颗粒在全体粉末总数量中所占的百分数,可以用某种统计分布曲线或统计分布函数描述:①个数基准分布:以每一粒径间隔内的颗粒数占全部颗粒总数Σn中的个数表示,又称频率分布。②长度基准分布:以每一粒径间隔内的颗粒总长度占全部颗粒的长度总和ΣnD的多少表示。31.07.202374(2)粒度分布基准粉末粒度组成为不同2023-07-3175粒度分布基准③面积基准分布:以每一粒径间隔内的颗粒总表面积占全部颗粒的总表面积和ΣnD2中的多少表示。④质量基准分布:以每一粒径间隔内的颗粒总质量占全部颗粒的质量总和ΣnD3中的多少表示。实际应用的是频率分布和质量分布。31.07.202375粒度分布基准③面积基准分布:以每一粒频率分布和累积分布2023-07-3176频率分布和累积分布31.07.202376频率分布和累积分布之间的关系2023-07-3177频率分布和累积分布之间的关系31.07.202377粒径分布函数2023-07-3178粒径分布函数31.07.2023782023-07-3179(3)平均粒度粉末粒度组成的表示比较麻烦,应用也不太方便,许多情况下只需知道粉末的平均粒度就行了,由符合统计规律的粒度组成计算的平均粒径称为统计平均粒径,是表征整个粉末体的一个参数。计算平均粒度的公式如表所示,公式中的粒径可以按照前述四种基准中任一种统计。31.07.202379(3)平均粒度粉末粒度组成的表示比较2023-07-3180粉末统计平均粒径的计算公式算术平均径n-粉末中具有某种粒径的颗粒数d-个数为n的颗粒径ρ-颗粒密度Sw-粉末克比表面K-粉末颗粒的比形状因子长度平均径体积平均径面积平均径体面积平均径重量平均径比表面平均径31.07.202380粉末统计平均粒径的计算公式算术平均径2023-07-31812.粉末粒度及粒度组成的测定方法粉末粒度的测定是粉末冶金生产中检验粉末质量,以及调节和控制工艺过程的重要依据。粉末的粒度组成直接影响粉末的压缩性能,相同化学成分的粉末,当粒级组成不同时,压缩性等工艺性能是不同的。测定金属粉末粒度组成最常用的方法为干筛分法。金属粉末粒度组成的测定—干筛分法已经颁布了国家标准GB/T1480-1995。该标准适用于干的不含润滑剂的金属粉末,不适用于明显不等轴的金属粉末(如片状粉末),以及颗粒尺寸全部或大部分小于45μm(-325目)的金属粉末的分级和测定。31.07.2023812.粉末粒度及粒度组成的测定方法粉粒径的测定方法2023-07-3182粒径的测定方法31.07.2023822023-07-3183粉末粒度及粒度组成的测定方法干筛分法原理是利用按照筛孔尺寸依次组合的一套试验筛,借助震动把金属粉末筛分成不同的筛分粒级,称量每个筛上及底盘上的粉末量,计算出每个筛分粒级的百分含量,从而得出粉末粒度的组成。如图所示为筛分析法示意图。需要指出:用筛分析法不能精确测定粉末颗粒大小,只能测定粉末粒度的范围。如-200目/+325目粉,表示通过200目筛筛下的粉末,但不能通过325目筛的筛上粉末。(“+”表示筛上粉末,“-”表示筛下粉末)31.07.202383粉末粒度及粒度组成的测定方法干筛分法2023-07-3184筛分析法示意图粉末粒度及粒度组成的测定方法31.07.202384筛分析法示意图粉末粒度及粒度组成的测2023-07-3185粉末粒度及粒度组成的测定方法国际标准采用泰勒筛制。筛分析法中,习惯上用网目数“目”表示筛网的孔径和粉末的粒度。所谓“目数”就是在一英寸(1in=25.4mm)长度筛网上分布的筛孔数。如325目就是指1英寸长度上有325个孔,筛孔大小为44μm。目数越大,网孔越细。所以网孔的实际尺寸还与丝的直径有关。以m代表目数,a代表网孔尺寸,d代表丝径,它们之间的关系如下:31.07.202385粉末粒度及粒度组成的测定方法国际标准2023-07-3186常用标准筛目数与孔径目前,一般到400目,即用筛分析法最小颗粒粒径为38微米。粉末粒度及粒度组成的测定方法目数孔径(mm)目数孔径(mm)320.4952000.074600.2462500.061800.1753200.0431000.1474000.0381500.104500?31.07.202386常用标准筛目数与孔径粉末粒度及粒度2023-07-3187标准筛尺寸目数孔(μm)目数孔(μm)1810001001492085012012525710140106306001709035500200754042523063453552705350300325456025040038702124503280180500256002031.07.202387标准筛尺寸目数孔(μm)目2023-07-3188粉末粒度及粒度组成的测定方法筛分法的好处是:除可以大体测定粉末颗粒的大小外,还可以通过计算每个筛分粒级的百分含量,得出不同的粒度组成即粒度分布。对于细粉、极细粉末等,筛分析受到筛网孔径的限制难于测定,需要采用沉降天平法、显微镜法、气体沉降法、光透过法、X光透过法、光扫描比蚀法、淘析法等分析方法。31.07.202388粉末粒度及粒度组成的测定方法筛分法的2023-07-3189典型的常用粉末粒度分析方法典型的常用粉末粒度分析方法粒径基准方法名称测量范围,μm粒度分布基准几何学粒径筛分析光学显微镜电子显微镜>40500~0.210~0.01质量分布个数分布个数分布当量粒径重力沉降离心沉降50~1.010~0.05质量分布质量分布比表面粒径气体吸附气体透过20~0.00150~0.2比表面积平均径比表面积平均径光衍射粒径光衍射X光衍射10~0.0010.05~0.0001体积分布体积分布31.07.202389典型的常用粉末粒度分析方法典型的常用2023-07-31902.5金属粉末的工艺性能及测定粉末工艺性能是粉末冶金制品选用粉末原料最重要的参数,是模具设计和产品密度设计必要的原始数据。金属粉末的工艺性能主要包括松装密度,振实密度,流动性,压缩性和成形性。金属或合金粉末的工艺性能主要取决于它们的生产方法和粉末的后处理工艺,如还原及退火处理、球磨处理、制粒、添加润滑剂等。粉末工艺性能和粉末的物理、化学性能密切相关。在粉末的标准中,除化学成分外,也对粒度组成和工艺性能作了明确的规定。31.07.2023902.5金属粉末的工艺性能及测定粉末2023-07-3191金属粉末的工艺性能及测定1.基本概念2.金属粉末松装密度和振实密度的测定3.金属粉末有效密度的测定4.金属粉末流动性的测定及其影响因素5.金属粉末压制性的测定及其影响因素6.金属粉末与成形和烧结有联系的尺寸测定31.07.202391金属粉末的工艺性能及测定1.基本概念2023-07-31921.基本概念松装密度:是指粉末自然的充满规定的容器时单位容积的粉末质量,即在不受重力之外的其他任何力作用下松散粉末的密度。它等于粉末的质量除以粉末的总体积,粉末的总体积包括了任何内孔及团聚颗粒之间的孔隙。松装密度也称松装比重,以g/cm3表示。松装密度的倒数称松装比容,单位是cm3/g。31.07.2023921.基本概念松装密度:是指粉末自然的2023-07-3193振实密度:指将松散粉末装入震动容器中,在规定条件下经过振实后所测得的粉末密度。一般振实密度比松装密度高20%~50%。流动性:是指50克粉末从标准流速计漏斗自然流出所需的时间,单位s/50g。其倒数为单位时间内流出粉末的质量,称为流速。压制性是压缩性和成形性的总称。压缩性:就是金属粉末在规定的压制条件下被压紧的能力。成形性:是指粉末压制后,压坯保持既定形状的能力。31.07.202393振实密度:指将松散粉末装入震动容器中2023-07-31942.金属粉末松装密度和振实密度的测定粉末松装密度的测定:粉末松装密度综合反映了粉末粒度和粒度组成、粉末颗粒形状、颗粒密实程度等一系列性能特征。松装密度的测定可以用漏斗法、斯柯特容量计法或震动漏斗法。漏斗法的测定原理:粉末从漏斗孔按一定高度自由落下充满杯子,在松装状态下,以单位体积粉末的质量表示粉末的松装密度。31.07.2023942.金属粉末松装密度和振实密度的测2023-07-3195调整测量装置,取下定位块堵住漏斗小孔,倒入粉末松开漏斗,粉末自由通过漏斗流入杯中刮平杯口振实烧杯,倒出粉末,称量,计算精确到0.05g如果不能正常流出,改换直径为5mm的漏斗,如粉末仍不能流出,允许用1mm金属丝从漏斗上部捅一次,使粉末流动,但金属丝不得进入杯中31.07.202395调整测量装置,取下定位块堵住漏斗小孔2023-07-3196金属粉末松装密度和振实密度的测定漏斗法,对应国标GB1478-84.斯柯特容量计法,对应国标GB5060-85.31.07.202396金属粉末松装密度和振实密度的测定漏斗2023-07-3197金属粉末松装密度和振实密度的测定震动漏斗法31.07.202397金属粉末松装密度和振实密度的测定震动2023-07-3198金属粉末松装密度和振实密度的测定金属粉末的松装密度测试方法总结方法漏斗孔直径及适用范围辅助方法松装密度计算漏斗法适用于可以自由流过孔径为2.5mm或5mm标准漏斗的粉末。不带磁性的直尺,金属丝量杯容积为25±0.05cm3,取三次测量结果的算术平均值作为最终结果。斯柯特容量计法不能自由流过漏斗法中孔径为5mm的漏斗和用振动法易改变特性的金属粉末,特别适用于难熔金属及化合物粉末。软毛刷,不锈钢板尺震动漏斗法不能自由流过漏斗法中孔径为5mm漏斗的金属粉末,不适于易碎粉末,震动漏斗小孔直径为7.5mm。31.07.202398金属粉末松装密度和振实密度的测定金属2023-07-3199金属粉末松装密度和振实密度的测定粉末振实密度的测定:振实密度测定方法是将可定量的粉末装在振动容器中,在规定的条件下进行振动,直到粉末的体积不再减小,测得粉末的振实体积,计算粉末的振实密度。振实密度的计算:式中,m-粉末的质量;V-粉末振实体积。31.07.202399金属粉末松装密度和振实密度的测定粉末2023-07-31100金属粉末松装密度和振实密度的测定测量时,将称量的粉末装入清理干净的量筒内,使粉末表面基本处于水平状态,然后将量筒固定在支座上。当凸轮转动时,定向滑杆带着支座上下滑动,并撞击在砧座,使得量筒内的粉末逐渐被振实,直到粉末的体积不再继续减少。31.07.2023100金属粉末松装密度和振实密度的测定测2023-07-31101金属粉末松装密度和振实密度的测定振实密度测量过程中,量筒和粉末量应根据粉末的松装密度来选择。一般情况下,各种粒度的金属粉末,取每分钟250±15次的振动频率,振动12min就可以达到满意的结果。粉末松装密度与所选用量筒和粉末质量关系量筒容积/cm3松装密度/g.cm-3实验粉末质量/g100≥1100±0.5<150±0.225>4100±0.52~450±0.21~220±0.131.07.2023101金属粉末松装密度和振实密度的测定振2023-07-31102影响粉末松装密度和振实密度的因素粉末的松装密度是粉末自然堆积的密度,因而取决于颗粒间的粘附力,相对滑动的阻力以及粉末体孔隙被小颗粒填充的程度。虽然敲击或振动会使粉末颗粒堆积得更紧密,但粉末体内仍存在大量的孔隙,其所占的体积称为孔隙体积。孔隙体积与粉末体的表观体积之比称为孔隙度θ。显然松装粉末的孔隙度比振实粉末的孔隙度高。粉末体的孔隙度包括了颗粒之间空隙的体积和颗粒内更小的孔隙体积在内。31.07.2023102影响粉末松装密度和振实密度的因素粉实际粉末的孔隙度一般均大于理想值0.259,例如球形粉末的松装密度最高,孔隙度最低,约为50%;片状粉末的孔隙度可达90%;而介于这两种形状之间的还原粉或电解粉,孔隙度则为65%-75%。不同颗粒形状的铜粉的密度实际粉末的孔隙度一般均大于理想值0.259,例如球形粉末的松粒度组成的影响是:粒度范围窄的粗细粉末,松装密度都较低;当粗细粉末按一定比例混匀后,可获得最大的松装密度。此时粗颗粒间的大孔隙可被一部分细颗粒所填充。粒度不同的不锈钢粉混合后的松装密度粒度组成的影响是:粒度范围窄的粗细粉末,松装密度都较低;当粗粒度(目数)质量百分数,%-100+150-325100-8020604040602080-100松装密度,g/cm34.54.95.24.84.64.3粒度(目数)质量百分数,%-100+150100806040粉末的平均粒度对松装密度的影响可见下表。细粉末易“搭桥”和互相粘附,妨碍颗粒相互移动,故松装密度减小。粉末的平均粒度对松装密度的影响可见下表。孔隙度θ=1-ρ/ρ理(

ρ-粉末体的密度,ρ理-粉末体的理论密度),而ρ/ρ理称为粉末体的相对密度,用d代表,其倒数,即β=1/d称为相对体积。因此孔隙度与相对密度和相对体积的关系应为θ=1-d和θ=1-1/β。孔隙度θ=1-ρ/ρ理(ρ-粉末体的密度,ρ理-粉末体的理实际粉末的孔隙度一般均大于理想值0.259,例如球形粉末的松装密度最高,孔隙度最低,约为50%;片状粉末的孔隙度可达90%;而介于这两种形状之间的还原粉或电解粉,孔隙度则为65%-75%。不同颗粒形状的铜粉的密度实际粉末的孔隙度一般均大于理想值0.259,例如球形粉末的松粉末体的孔隙度和密度是与颗粒形状、颗粒的密度和表面状态、粉末的粒度和粒度组成有关的一种性质。由大小相同的规则球形颗粒组成的粉末的孔隙度,可用几何学方法计算:最松散的堆积,θ=0.476;最密集的堆积,θ=0.259。但实际上,由于颗粒间的粘附,产生搭桥,会使孔隙度提高。如果颗粒的大小不等,较小的颗粒填充到大颗粒的间隙中,孔隙度将降低;如果形状也不规则,那么,从理论上计算孔隙度就不可能。粉末体的孔隙度和密度是与颗粒形状、颗粒的密度和表面状态、粉末颗粒形状松装密度(g/cm3)振实密度(g/cm3)松装时孔隙度(%)片状0.40.795.5不规则形状2.33.1474.2球形4.55.349.4颗粒形状松装密度(g/cm3)振实密度(g/cm3)松装时孔费歇尔平均粒度,μm松装密度,g/cm3费歇尔平均粒度,μm松装密度,g/cm31.202.166.854.402.472.5226.0010.203.883.67费歇尔平均粒度,μm松装密度,g/cm3费歇尔平均粒度,μm2023-07-311123.金属粉末有效密度的测定粉末材料的理论密度通常不能代表粉末颗粒的实际密度。因为颗粒几乎总是有孔的。有的孔还和颗粒的外表面相通,叫做开孔或半开孔(一段相通);颗粒内不与外表面相通的潜孔叫闭孔。真密度、似密度、表观密度①真密度:颗粒质量与除去开孔和闭孔的颗粒体积相除的商值。真密度就是材料的理论密度。31.07.20231123.金属粉末有效密度的测定粉末材料2023-07-31113金属粉末有效密度的测定②似密度(有效密度):颗粒质量用包括闭孔在内的颗粒体积除得的商值。用比重瓶法测定的密度接近这种密度值,因此又称比重瓶密度。③表观密度:颗粒质量用包括开孔和闭孔在内的颗粒体积除得的密度值。显然它比上述的真密度和似密度值都低。如松装密度,振动密度等。测量有效密度的方法主要有两种:比重瓶法和吊斗法。31.07.2023113金属粉末有效密度的测定②似密度(有2023-07-311144.金属粉末流动性的测定及其影响因素金属粉末的流动性是一个非常重要的工艺性能。它综合体现了粉末的多种性能,它对生产工艺的稳定、生产流程的设计以及产品质量的优劣都有重要影响。测量粉末流动性时,首先用手堵住漏斗底部小孔,把称量好的50g样品倒进漏斗中,当启开漏斗小孔时开始计时,漏斗中的粉末一经流完,立刻停止计时,记录漏斗中全部粉末流完的时间,取三次测量的算术平均值。此外,还可采用粉末自然堆积角(又称安息角)试验测定流动性。让粉末通过一粗筛网自然流下并堆积在直径为1in的圆盘上。当粉末堆满圆盘后,以粉末锥的高度衡量流动性,粉末锥的底角称为安息角,也可作为流动性的量度。锥越高或安息角越大,则表示粉末的流动性越差;反之则流动性越好。31.07.20231144.金属粉末流动性的测定及其影响2023-07-31115影响金属粉末流动性的因素流动性和松装密度一样,与粉末体和颗粒的性质有关。一般,等轴状(对称性好)粉末、粗颗粒粉末的流动性好;粒度组成中,极细粉末占的比例越大,流动性越差。但是,粒度组成向偏粗的方向增大时,流动性变化不明显。流动性还与颗粒密度和粉末松装密度有关。如果粉末的相对密度不变,颗粒密度越高,则流动性越好;如果颗粒密度不变,相对密度的增大会使流动性流动性提高。另外,流动性也同松装密度一样,受颗粒间粘附作用的影响,因此,颗粒表面如果吸附水分、气体或加入成型剂会减低粉末的流动性。粉末流动性直接影响压制操作的自动装粉和压件密度的均匀性,因此是实现自动压制工艺中必须考虑的重要工艺性能。31.07.2023115影响金属粉末流动性的因素流动性和松2023-07-311165.金属粉末压制性的测定及其影响因素压制性是压缩性和成形性的总称。压缩性通常是在标准模具中,在规定的润滑条件下加以测定,用规定的单位压力下粉末所达到的压坯密度来表示。成形性用粉末得以成形的最小单位压力表示,或用压坯强度来衡量。31.07.20231165.金属粉末压制性的测定及其影响2023-07-31117压缩性的测定压缩性的测定是在封闭模具中采用单轴双向压制,压模是直径20mm的硬质合金(或HRC不低于62的

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