1、精選ppt1第二章第二章 粉末的性能及其測定粉末的性能及其測定商洛學院：常亮亮商洛學院：常亮亮2022-1-1精選ppt22.12.1粉末體和粉末顆粒粉末體和粉末顆粒2 .1.1粉末體和粉末顆粒粉末冶金的原材料是粉末，粉末與粉末冶金制品或材料同屬于固態物質，而且化學成分和基本的物理特性（熔點，密度和顯微硬度）基本保持不變。但就分散性分散性和內內部顆粒的聯接性部顆粒的聯接性而言，通?？梢园压虘B物質按分散程度分散程度不同分為致密體，粉末體和膠體三類。精選ppt3微米級人造金剛石微粉（單晶）微米級人造金剛石微粉（單晶）陶瓷氧化鋁微粉（陶瓷氧化鋁微粉（YPA）精選ppt4機械合金化制備納米機械合金化制

2、備納米 WC-Co 復合粉末復合粉末 精選pptu粉末體粉末體：簡稱粉末，是由大量顆粒及顆粒之間的空隙所構成的集合體。致密體致密體則是一種晶粒集合體。u致密體內沒有宏觀的孔隙，靠原子間的鍵力聯接；粉末體內顆粒之間有許多小孔隙而且聯接面很少，面上的原子間不能形成強的鍵力。u所以，粉末體粉末體不像致密體那樣具有固定形狀，而表現出與液體相似的流動性流動性，然而由于粉末體在移動時，顆粒之間有相互的摩擦，故粉末的流動性是有限的。精選ppt6u單顆粒單顆粒：粉末中能將其分開并可獨立存在的最小實體稱為單顆粒。u單顆粒如果以某種方式聚集就構成所謂的二次顆粒二次顆粒，其中的原始顆粒就稱為一次顆粒。u一次顆粒之間

3、形成一定的粘結面，在二次顆粒內存在一些微細的孔隙孔隙。一次顆?；騿晤w?？赡苁菃尉ьw粒，普遍情況下是多晶顆粒，但晶粒間不存在空隙晶粒間不存在空隙。2022-1-1精選ppt7二次顆粒二次顆粒是由單顆粒以某種方式聚積而成，通常由化合物的單晶體或多晶體經分解，焙燒，還原，置換或化合等物理化學反應并通過相變或晶型轉變而形成；也可以由極細的單顆粒通過高溫處理（如煅燒，退火）燒結而成。二次顆粒又稱為聚合體聚合體或凝集顆粒凝集顆粒。2022-1-1精選ppt8顆粒還可以是團粒和絮凝體聚集。團粒團粒：所謂團粒是由單顆?；蚨晤w粒靠范德華引力粘結而成的，其結合強度不大，用研磨、擦碎等方法或在液體介質中就容易被分

4、散成更細的團?；騿晤w粒。絮凝體絮凝體：則是在粉末懸濁液中，由單顆?；蚨晤w粒結合成更松散的聚合顆粒。精選ppt9二次顆粒示意圖a 單顆粒 b 二次顆粒 a2 一次顆粒 c晶粒一次、二次顆粒內部都可能存在孔隙a粉末體示意圖可能存在一次顆粒、二次顆粒、顆粒團顆粒之間存在孔隙精選ppt10粉末顆粒結構示意圖粉末顆粒結構示意圖孔隙孔隙晶粒晶粒單顆粒單顆粒單顆粒單顆粒團?；蛘邎F?；蛘呔酆象w聚合體 按ISO3252定義，晶粒（c）、顆粒（a2、a）、聚合體或團粒（b）的區別如右圖所示。 團?；蛘呔酆象w是由顆粒和顆粒間的孔隙構成的，習慣上也把聚合體稱為顆粒。精選ppt112.1.2 粉末顆粒結晶構造和表面狀

5、態u由于粉末生產過程不能提供使晶體充分生長的條件，造成顆粒外形和晶型不一致。u制粉工藝對粉末顆粒的結晶構造結晶構造起著主要作用。一般粉末顆粒具有多晶結構，而晶粒大小取決于工藝特點和條件，對于極細粉末可能出現單晶顆粒。u粉末顆粒實際構造的復雜性還表現為晶格的嚴重不完整性，即存在許多結晶缺陷，如空隙、畸變、夾雜等。所以粉末總是貯存有較高的晶格畸變能，具有較高的活性。精選ppt12粉末顆粒的表面狀態粉末顆粒的表面狀態是十分復雜的，一般粉末顆粒越細，外表面越發達。同時粉末顆粒的缺陷多，內表面也就相當大。外表面是可以看到的明顯表面，內表面則包括裂紋、微縫以及與顆粒外表面聯通的空腔、空隙等，但不包括封閉在

6、顆粒內的潛孔。一般多孔性顆粒的內表面要比外表面大幾個數量級。精選ppt2.1.3. 粉末性能粉末具有各種性能特征。嚴格來說，粉末體的性能介于致粉末體的性能介于致密體和膠體之間密體和膠體之間。而非常微細的粉末，如納米粉末，就具有一些與常規粉末體包含的各種性能特征不同的某些異常性能，因此賦予納米材料許多新概念和新理論。常規粉末體的性能包括了單顆粒的性能和團粒的性能。2022-1-1精選ppt14金屬粉末的性能粉末的性能通常包括物理性能物理性能、化學性能化學性能和工藝性能工藝性能。決定這些性能的有兩個方面：一是自然界物質品種本身所特有的；二是由得到粉末體的各種生產工藝及其工藝參數所決定的。由物質品種

7、不同所決定的性能物質品種不同所決定的性能包括：晶體結構，如BCC、FCC或HCP晶體結構；理論密度；熔點；塑性、彈性、電磁性等。由粉末生產方法及工藝參數粉末生產方法及工藝參數所決定的，包括粉末顆粒大小、粒度組成、顆粒形狀，粉末體密度(如松裝密度、搖實密度)，孔隙度，比表面和表面狀態，顯微結構，點陣缺陷，顆粒內氣體含量，吸附氣體量，表面氧化膜厚度，粉末活性等。2022-1-1精選ppt15粉末的化學成分主要是指粉末中金屬或合金組元的含量金屬或合金組元的含量和雜質的含量雜質的含量。金屬粉末中金屬或合金組元不能低于98%99%。如我國國標中還原鐵粉總鐵含量不低于98%98.5%。精選ppt2.22.

8、2金屬粉末的取樣和分樣金屬粉末的取樣和分樣 粉末冶金生產過程中，粉末以kg或t來計量，而檢測所需樣品只有幾g或幾mg，其性能要代表該批粉末的性能。 取樣標準： 國際：ASTM（American Standard of testing Manual)標準 中國：GB5314-85 精選ppt取樣方法：取樣方法： a.如整批粉末裝在一個大型容器中，并通過一個孔口連續流出，從粉末流的橫截面上取3次樣，一次在裝料容器裝滿一半時，第二次是大容器中剩一半時，第三次是最后一個裝料容器一半滿時，將3次樣品混合。 b.按表2-1進行 c.Thieves儀器精選ppt表2-1取樣參考表圖2-2插入式取樣器(a)松

9、散粉末;(b)流動粉末圖2-3分樣器精選ppt2.32.3化學檢驗化學檢驗 化學檢驗是檢測粉末中金屬和雜質的含量，采用四分法或滑槽式分樣器制樣后進行，檢測執行標準是： 國際：ASTM（American Standard of testing Manual)標準 中國：GB5314-85 雜質來源：雜質來源： a. 與主金屬結合形成固溶體或化合物的金屬或非金屬； b. 機械夾雜（SiO2、Al2O3、硅酸鹽、難熔金屬碳化物等酸不溶物）； c. 粉末表面吸附的氧、水蒸氣、氮、二氧化碳等； d. 制粉工藝帶入的雜質（氫、碳等）。精選ppta. a.氫損測定氫損測定 定義定義：把金屬粉末混合后，在氫氣

10、流中煅燒足夠長的時間，粉末中的氧被還原成水蒸氣，某些元素（C、S）與氫生成揮發性化合物與揮發金屬（Zn、Cd、Pb)一同排出，然后測得金屬粉末質量的損失。 此時的氫損值接近粉末中可測的氧含量。如果在實驗條件下，還存在沒有被氫還原的氧化物（Al3O2、CaO等），則氫損值低于實際氧含量；如果存在與氫形成揮發性化合物的元素（C、S）或存在揮發金屬（Zn、Cd、Pb)時，則氫損值高于實際氧含量。煅燒時間： Fe粉100010501h；Cu粉875 0.5h精選pptA粉末加燒舟的質量；B煅燒后殘留物加燒舟的質量； C燒舟的質量。表2-2氫損實驗的還原溫度和時間精選pptb. b.滴定法滴定法 滴定法

11、是在氫損法的基礎上進行了修改，該法避免測定C、S或揮發金屬，只測加熱的氫氣流產生的水蒸氣量。 測定過程測定過程：采用一個較小的、單獨用途的石墨坩堝，在2000溫度下熔化樣品，并用惰性氣體保護，樣品中的氧以CO形式釋放出來，用紅外線吸收法測定氧?；蜓醣晦D換成CO2，通過熱導率差異來測定。c. c.酸不溶物法酸不溶物法 流程流程：試樣無機酸溶解過濾不溶物沉淀煅燒沉淀稱重計算 酸不溶物含量（不包括揮發的不溶物） 無機酸無機酸：不同粉末用不同酸（鐵粉用鹽酸，銅粉用硝酸） 不溶物：硅酸鹽、氧化鋁、泥土、難熔金屬等 不溶物來源來源：原料、爐襯、燃料2022-1-1精選ppt232.4 粉末顆粒的形狀 在粉

12、末的物理性能中，除了粉末粒度和粒度分布外，粉末顆粒的形狀也十分重要。粉末顆粒形狀直接影響其工藝性能參數，對成形和燒結過程產生影響。粉末形狀和生產粉末的方法密切相關。一般來說，某一種生產方法基本上決定了該粉末的顆粒形狀。粉末生產中，一般由金屬氣態或熔融液態金屬氣態或熔融液態轉變成粉末時，粉末顆粒形狀趨于球形形狀趨于球形；由固態固態轉變為粉末時，粉末顆粒形狀趨于不規形狀趨于不規則形則形。水溶液電解法水溶液電解法制備的粉末多數呈樹枝狀樹枝狀，如表所示。精選ppt表2-3 顆粒形狀與粉末生產方法的關系顆粒形狀粉末生產方法顆粒形狀粉末生產方法球形氣相沉積，液相沉積樹枝狀水溶液電解近球形氣體霧化，置換(溶

13、液)多孔海綿狀金屬氧化物還原片狀塑性金屬機械研磨碟狀金屬旋渦研磨多角形機械粉碎不規則形水霧化，機械粉碎，化學沉淀精選ppt 顆粒的形狀是指粉末顆粒的幾何形狀粉末顆粒的幾何形狀。顆粒形狀可以籠統地劃分為規則形狀規則形狀和不規則形狀不規則形狀兩大類。如圖所示為常見粉末顆粒形狀。2022-1-1精選ppt26粉末顆粒形狀粉末顆粒形狀精選ppt圖2-5粉末顆粒形狀2022-1-1精選ppt28粉末粒度的測定和表示：表面形狀因子表面形狀因子、體積形狀因子體積形狀因子和比形狀因子比形狀因子。例如：直徑為d的均勻球體，其表面積和體積分別為S=d2 和 V= d3 /6 ，其中的系數 和 /6 就稱為球的表面

14、形狀因子和體積形狀因子。對于任意形狀的顆粒，其表面積和體積可以認為與某一相當的直徑的平方和立方成正比，而比例系數則與選擇的直徑有關。精選ppt粉末顆粒形狀對其工藝性能的影響粉末顆粒形狀對其工藝性能的影響：表面光滑的球形粉末球形粉末，流動性好流動性好，松裝密度高，在相同壓制條件下，壓坯密度高壓坯密度高。多角形和樹枝狀粉末則較差。形狀復雜的粉末流動性形狀復雜的粉末流動性比球形粉末差差，但粉末之間機械嚙合力增高，所以在相同壓力下，樹枝狀粉末壓坯強度高壓坯強度高，片狀和球形粉則較差。一般能提高壓坯強度的粉末，壓坯脫模后彈性后效減小。在燒結時，粉末顆粒形狀復雜粉末顆粒形狀復雜，表面粗糙，壓坯中粉末顆粒接

15、觸緊密的，能夠促進燒結促進燒結。反之，顆粒形狀簡單顆粒形狀簡單，表面光滑，顆粒之間接觸不良的粉末壓坯，如球形和片狀粉末，燒結性較差燒結性較差。2022-1-1精選ppt302.52.5粉末的粒度及其測定粉末的粒度及其測定2.5.1粒度和粒度組成粉末粒度是粉末物理性能中的重要參數之一。對于粉末體而言，粉末粒度通常指顆粒平均大小。粉末顆粒大小粉末顆粒大小按尺寸可以粗略的分為以下按尺寸可以粗略的分為以下5 5個等級個等級：粗粉 150500m；中等粒度粉 40150m；細粉 1040m；極細粉 0.510m；超細粉 0.5m；2022-1-1精選ppt31而超細粉又可以分為以下而超細粉又可以分為以下

16、3 3個等級個等級：微細晶粉末 0.40.8m；超細晶粉末 0.10.4m；納米粉末 0.1100nm。2022-1-1精選ppt32納米粉末具有許多異常性能特點。在20世紀90年代，對納米粉末諸多自然現象及其應用投入了大量的研究，產生了包括納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米機械學等納米科學和納米技術。粉末冶金用鐵粉，使用最多的是中等粒度粉末(40150m)和部分細粉末(1040m)。在實際生產中，常用標準篩分析法測定粉末顆粒的大小。用直徑表示顆粒大小稱為粒徑和粒度。由于組成粉末的無數顆粒不屬于同一粒徑，因此又用不同粒徑的顆粒占全部粉末的百分含量來表征粉末顆粒大小的狀況，稱為粒度組成粒度

17、組成，也叫粒度分布粒度分布。因此，粒度僅指單顆粒而言，粒度組成則針對整個粉末體。精選ppt331、 粒徑基準 用直徑表示的顆粒大小稱粒徑。規則粉末顆?？梢灾苯佑们虻闹睆交蛲队皥A的直徑來表示粒徑最簡單和最精確。 近球形、等軸狀顆粒，用最大長度方向的尺寸代表粒徑，誤差也不大。 大多數粉末顆粒，形狀不對稱，僅用一維幾何尺寸不能精確表示顆粒真實的大小，最好用長、寬、高三維尺寸的某種平均值來度量。 1/1/2022精選ppt34幾種粒徑基準： （1）幾何學粒徑dg： 用顯微鏡按投影幾何學原理測得的粒徑稱投影徑。 二軸平均徑：1()2lb1()3lbt3(1/ )(1/ )(1/ )lbt 三軸平均徑：

18、加和（調和）平均徑： 幾何平均徑：1/2(222 )/6lbbttl 體積平均徑：3/()lbtlbbttl1/1/2022精選ppt35名義粒徑名義粒徑 ：根據與顆粒最大投影面積f和顆粒體積V相同的矩形、正方形或圓、球的邊長或直徑來確定顆粒的平均粒徑，稱為名義粒徑。外接矩形名義徑：（Lb）1/2圓名義徑：（4f/）1/2正方形名義徑：f1/2圓柱體名義徑：（ft）1/3立方體名義徑：V1/3球體名義徑：（6/V）1/32022-1-1精選ppt36（2）當量粒徑de 用沉降法、離心法或水力法等測得的粉末粒徑。 物理意義：與被測粉末具有相同沉降速度且服從斯特克斯定律的同質球形粒子的直徑。 體積

19、當量徑 volume equivalent diameter 如 V粉(體積)=V球(體積) ；D粉=D球； V球=（/6） d3球 d球=(6V/ )1/3=d粉 測出粉末體積, 能夠換 算出粉末的顆粒粒徑； 面積當量徑 area equivalent diameter 當S粉(投影面積)=S球(投影面積), D粉=D球 S球=（ /4）d 2圓 d圓=（4/）s1/2圓=d粉2022-1-1精選ppt37（3）比表面粒徑dsp 利用吸附法、透過法和潤濕熱法測定粉末的比表面，再換算成具有相同比表面值的均勻球形顆粒的直徑，稱為比表面積（4）衍射粒徑dsc 對于粒度接近電磁波波長的粉末，基于光與

20、電磁波(如X光等)的衍射現象所測得的粒徑稱為衍射粒徑。 2022-1-1精選ppt382、粒度分布基準 粉末粒度組成為不同粒徑的顆粒在全體粉末總數量中所占的百分數，可以用某種統計分布曲線或統計分布函數描述：個數基準分布個數基準分布：以每一粒徑間隔內的顆粒數占全部顆粒總數n中的個數表示，又稱頻率分布頻率分布。長度基準分布長度基準分布：以每一粒徑間隔內的顆粒總長度占全部顆粒的長度總和nD的多少表示。面積基準分布面積基準分布：以每一粒徑間隔內的顆?？偙砻娣e占全部顆粒的總表面積和nD2中的多少表示。質量基準分布質量基準分布：以每一粒徑間隔內的顆粒總質量占全部顆粒的質量總和nD3中的多少表示。實際應用的

21、是頻率分布頻率分布和質量分布質量分布。2022-1-1精選ppt39頻率分布和累積分布頻率分布和累積分布2022-1-1精選ppt40頻率分布和累積分布之間的關系頻率分布和累積分布之間的關系精選ppt頻度分布曲線： 按顆粒數與顆粒頻度對平粒徑所作的粒度分布曲線圖2-6頻度分布曲線精選ppt方框式分布圖：以各粒級間隔的橫坐標長為底邊；相應的頻度%為高。圖2-6方框式分布圖（a）電鏡d平=1.45m; （b）光學鏡d平=2.13m精選ppt“負”累積分布曲線： 圖2-7所示，為按小于某一級（包括該粒級）的顆粒數百分含量進行累計和作圖?！罢崩鄯e分布曲線： 按大于某一級（包括該粒級）的顆粒數百分含量

22、進行累計和作圖，則得到與圖2-7對稱的另一條曲線。圖2-7“負”累積分布曲線2022-1-1精選ppt443 3、粒度分布函數、粒度分布函數2022-1-1精選ppt454 4、平均粒度、平均粒度粉末粒度組成的表示比較麻煩，應用也不太方便，許多情況下只需知道粉末的平均粒度粉末的平均粒度就行了，由符合統計規律的粒度組成計算的平均粒徑稱為統計平均粒徑統計平均粒徑，是表征整個粉末體的一個參數。計算平均粒度的公式如表所示，公式中的粒徑可以按照前述四種基準中任一種統計。1/1/2022精選ppt46粉末統計平均粒徑的計算公式粉末統計平均粒徑的計算公式算術平均徑 n-粉末中具有某種粒徑的 顆粒數d-個數為

23、n的顆粒徑-顆粒密度Sw-粉末克比表面K-粉末顆粒的比形狀因子長度平均徑體積平均徑面積平均徑體面積平均徑重量平均徑比表面平均徑adnd / n 21dnd / nd 33vdndn2sdndn32vsdndnd43wdnd / nd spwdK /S2022-1-1精選ppt472. 5.22. 5.2粉末粒度的測定方法粉末粒度的測定方法粉末粒度的測定是粉末冶金生產中檢驗粉末質量，以及調節和控制工藝過程的重要依據。粉末的粒度組成直接影響粉末的壓縮性能，相同化學成分的粉末，當粒級組成不同時，壓縮性等工藝性能是不同的。測定金屬粉末粒度組成最常用的方法為干篩分法干篩分法。金屬粉末粒度組成的測定干篩分

24、法已經頒布了國家標準GB/T 1480-1995。該標準適用于干的不含潤滑劑的金屬粉末，不適用于明顯不等軸的金屬粉末(如片狀粉末)，以及顆粒尺寸全部或大部分小于45m(-325目)的金屬粉末的分級和測定。2022-1-1精選ppt48粒徑的測定方法粒徑的測定方法精選ppt測定方法測定方法n離心沉降n電沉積篩n絲網篩n重力沉降精選ppt測定方法測定方法- -續續n離心沉降n庫爾特計數器n顯微鏡n透過法1/1/2022精選ppt51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徑基準方法名稱測量范圍，m粒度分布基準幾何學粒徑篩分析光學顯微鏡電子顯微鏡40405005000.20.21010

25、0.010.01質量分布個數分布 個數分布當量粒徑重力沉降離心沉降50501.01.010100.05 0.05 質量分布質量分布比表面粒徑氣體吸附氣體透過20200.0010.00150500.20.2比表面積平均徑比表面積平均徑光衍射粒徑光衍射X光衍射10100.0010.001 0.05 0.050.0001 0.0001 體積分布體積分布 2022-1-1精選ppt521 1、篩分法、篩分法篩分法原理是利用按照篩孔尺寸依次組合的一套試驗篩，借助震動把金屬粉末篩分成不同的篩分粒級，稱量每個篩上及底盤上的粉末量，計算出每個篩分粒級的百分含量，從而得出粉末粒度的組成。如圖所示為篩分析法示意圖

26、。需要指出：用篩分析法不能精確測定粉末顆粒大小，只能測定粉末粒度的范圍。如-200目/+325目粉，表示通過200目篩篩下的粉末，但不能通過325目篩的篩上粉末。（“+”表示篩上粉末，“-”表示篩下粉末）2022-1-1精選ppt53篩分析法示意圖篩分析法示意圖粉末粒度及粒度組成的測定方法粉末粒度及粒度組成的測定方法2022-1-1精選ppt54國際標準采用泰勒篩制。篩分析法中，習慣上用網目數“目”表示篩網的孔徑和粉末的粒度。所謂“目數”就是在一英寸(1in=25.4mm)長度篩網上分布的篩孔數。如325目就是指1英寸長度上有325個孔，篩孔大小為44m。目數越大，網孔越細。所以網孔的實際尺寸

27、還與絲的直徑有關。以m代表目數，a代表網孔尺寸，d代表絲徑，它們之間的關系如下：2022-1-1精選ppt55常用標準篩目數與孔徑 目前，一般到400目，即用篩分析法最小顆粒粒徑為38 微米。目數目數孔徑孔徑(mm)目數目數孔徑孔徑(mm)320.4952000.074600.2462500.061800.1753200.0431000.1474000.0382022-1-1精選ppt56標準篩尺寸目數目數孔孔(m) 目數目數孔孔(m)18100010014920850120125257101401063060017090355002007540425230634535527053503003

28、2545602504003870212450328018050025600202022-1-1精選ppt57u篩分法的好處是：除可以大體測定粉末顆粒的大小外，還可以通過計算每個篩分粒級的百分含量，得出不同的粒度組成即粒度分布。u對于細粉、極細粉末等，篩分析受到篩網孔徑的限制難于測定，需要采用沉降天平法沉降天平法、顯微鏡法顯微鏡法、氣體沉降法氣體沉降法、光透過法光透過法、 X X光透過法光透過法、光掃描比蝕法光掃描比蝕法、淘析法淘析法等分析方法。精選ppt2、顯微鏡法 （分散、解聚） Microscopy精選ppt(1)定向徑(dG) 以任一方向的二平行線或相當于目鏡測微尺的兩刻度線，將視場內全

29、部顆拉的圖像外切所得線間距離，定為統計粒徑。(2) 線切割法精選ppt精選ppt顯微鏡法特點顯微鏡法特點1、唯一可以測量單顆粒的方法，其他方法的標定方法2、測量的樣品量很少，取樣和制樣要保證樣品具有充分的代表性和分散性。3、測得的粒徑是統計粒徑或投影面積當量徑，粒度分布是個數基準的分布，可換算成質量基準的分布。4、光學顯微鏡粒度測量的范圍0.3200um；透射電子顯微鏡測量的范圍1nm5um；掃描電子顯微鏡的分辨能力比透射電子顯微鏡低，測量的最小粒度為1nm。精選ppt3 、沉降法Sedimentation基本原理：粉末顆粒在靜止的氣體或液體介質中，依靠重力克服介質的阻力和浮力自然沉降，由此引

30、起懸濁液的濃度、壓力、相對密度、透光能力和沉降質量的變化。主要方法：液體沉降和氣體沉降。屬于前者的有吸液管法、壓力法、比重計法、沉降天平法、離心沉降法、比濁沉降(濁度)法；屬于后者的有氮氣沉降分析儀、氣流沉降法。優點：粉末取樣較多，代表性好，結果的統計性和再現性提高，能適應較寬的粒度范圍；可具備直接讀數、自動記錄和快速測定等優點。精選pptStokes定律，顆粒重力、介質浮力和介質阻力)/()/(1752/12/10thD)/()/(2/12/10thCD或2 . 0Re 精選pptA.沉降天平法：粉末從不同的高度以不同的速度逐漸降落在盤上，測量并記錄沉瞬盤上粉末的累積質量隨時間的變化，就可計

31、算粉末的粒度組成。一齊沉降法精選ppt分散沉降法：先將粉末制成均勻的懸濁液，例進沉降管，靜止后就開始記錄沉降曲線。精選pptB.光透沉降法： 當可見光或x光的光束透過粉末懸濁液時，由于顆粒對光的吸、散射等效應，使光強減弱，其減弱程度與顆粒大小有關，故透過光強度的變化能反映懸濁液內粉末的粒度組成。蘭伯特比爾定律精選pptC. 光掃描比濁法：在固定沉降時間內，如果測得沉降槽中不同高度的懸濁液濃度差，便可求得懸濁液中顆粒的粒度組成。精選ppt4 、淘析法 Flow classification精選ppt淘析法原理：流體逆著粉末向上運動。粉末按顆粒沉降速度大于或小于流體線速度而彼此分開，改變流速，就可

32、按不同的臨界粒徑分級。精選ppt5、光散射法（0.0550微米) Light scattering精選ppt光散射(Light Scattering)法是基于光衍射原理而設計的。由于粉末顆粒的尺寸大于光波長，當粉末的懸浮液流被一束單色光(如激光)直射時，相干光的散射角大小將隨顆粒直徑成反比變化，而散射光的強度則告顆粒直徑的方根值有關。精選ppt精選ppt2.6 粉末的比表面及其測定比表面屬于粉末體的一種綜合性質是由單顆粒性質和粉末體性質共同決定的。同時，比表面還是代表粉末體粒度的一個單值參數。比表面與粉末的許多物理、化學性質，如吸附、溶解速度、燒結活性等直接有關。 粉末比表面定義為1g質量的粉

33、末所具有的總表面積，用m2/g或cm2/g表示；致密體的比表面，也用m2/cm3測定方法：吸附法和透過法。氣體容量吸附法、氣體質量吸附法、氣體或液體透過法、液體 或液相吸附法、潤濕熱法及尺寸效應法精選ppt a. a.氣體吸附法（氣體吸附法（BET） 利用氣體在固體表面的物理吸附測定物質的比表面。吸附原理吸附原理：測量吸附在固體表面上氣體單分子層的質量或體 積，再由氣體分子的橫截面積計算1g物質的總表面積，即得克比表面。 氣體吸附法測得的比表面既包括外表面，也包括內部孔隙表面。精選pptb. b.透過法透過法 液體透過法：液體透過法：適用于粗粉末或孔隙較大的多孔性固體； 氣體透過法：氣體透過法

34、：通過測量氣體透過粉末層（床）的透過率計算粉末比表面和平均粒度。氣體透過法測的是粉末的外表面，不包括內部孔隙的表面，是測定粉末的重要工業方法。 透過率：透過率：在給定時間和壓力下，透過一定截面和厚度粉末床的氣體體積。比表面計算公式：式中P在厚度為的粉末床兩端的壓力差；g重力加速度； A粉末層橫截面積；孔隙度；Kc柯青常數； Q0單位時間通過的流量；L粉末床厚度；流體粘度2020)1 (LQKPgASc精選ppt2.7 2.7 金屬粉末的工藝性能及測定金屬粉末的工藝性能及測定粉末工藝性能是粉末冶金制品選用粉末原料最重要的參數，是模具設計和產品密度設計必要的原始數據。金屬粉末的工藝性能主要包括松裝

35、密度松裝密度，振實密度振實密度，流動性流動性，壓縮性壓縮性, ,成形性成形性和有效密度。有效密度。金屬或合金粉末的工藝性能主要取決于它們的生產方法和粉末的后處理工藝，如還原及退火處理、球磨處理、制粒、添加潤滑劑等。粉末工藝性能和粉末的物理、化學性能密切相關。在粉末的標準中，除化學成分外，也對粒度組成和工藝性能作了明確的規定。精選ppt基本概念基本概念松裝密度松裝密度：是指粉末自然的充滿規定的容器時單位容積的粉末質量，即在不受重力之外的其他任何力作用下松散粉末的密度。它等于粉末的質量除以粉末的總體積，粉末的總體積包括了任何內孔及團聚顆粒之間的孔隙。松裝密度也稱松裝比重，以g/cm3表示。松裝密度

36、的倒數稱松裝比容，單位是cm3/g。2022-1-1精選ppt78振實密度振實密度：指將松散粉末裝入震動容器中，在規定條件下經過振實后所測得的粉末密度。一般振實密度比松裝密度高20%50%。流動性流動性：是指50克粉末從標準流速計漏斗自然流出所需的時間，單位s/50g。其倒數為單位時間內流出粉末的質量，稱為流速流速。壓制性是壓縮性壓縮性和成形性成形性的總稱。壓縮性壓縮性：就是金屬粉末在規定的壓制條件下被壓緊的能力。成形性成形性：是指粉末壓制后，壓坯保持既定形狀的能力。2022-1-1精選ppt791、 松裝密度松裝密度粉末松裝密度的測定粉末松裝密度的測定：粉末松裝密度：粉末松裝密度綜合反映了粉

37、末粒度和粒度組成、粉末顆粒形狀、顆粒密實程度等一系列性能特征。松裝密度的測定可以用漏斗法漏斗法、斯柯特容量計法斯柯特容量計法或震動漏斗震動漏斗法法。漏斗法的測定原理：漏斗法的測定原理：粉末從漏斗孔按一定高度自由落下充滿杯子，在松裝狀態下，以單位體積粉末的質量表示粉末的松裝密度。2022-1-1精選ppt80調整測量裝置，取下定位塊堵住漏斗小孔，倒入粉末松開漏斗，粉末自由通過漏斗流入杯中刮平杯口振實燒杯，倒出粉末，稱量，計算精確到0.05g如果不能正常流出，改換直徑為5mm的漏斗，如粉末仍不能流出，允許用1mm金屬絲從漏斗上部捅一次，使粉末流動，但金屬絲不得進入杯中2022-1-1精選ppt81

38、漏斗法，對應國標漏斗法，對應國標GB1478-84.斯柯特容量計法，對斯柯特容量計法，對應國標應國標GB5060-85.2022-1-1精選ppt82震震動動漏漏斗斗法法2022-1-1精選ppt83金屬粉末的松裝密度測試方法總結金屬粉末的松裝密度測試方法總結方法漏斗孔直徑及適用范圍輔助方法松裝密度計算漏斗法適用于可以自由流過孔徑為2.5mm或5mm標準漏斗的粉末。不帶磁性的直尺，金屬絲量杯容積為250.05cm3，取三次測量結果的算術平均值作為最終結果。斯柯特容量計法不能自由流過漏斗法中孔徑為5mm的漏斗和用振動法易改變特性的金屬粉末，特別適用于難熔金屬及化合物粉末。軟毛刷，不銹鋼板尺震動漏

39、斗法不能自由流過漏斗法中孔徑為5mm漏斗的金屬粉末，不適于易碎粉末，震動漏斗小孔直徑為7.5mm。)25(253cmVmmVma量杯容積，粉末試樣質量；2022-1-1精選ppt84粉末振實密度的測定粉末振實密度的測定：振實密度測定方法是將可定量的粉末裝在振動容器中，在規定的條件下進行振動，直到粉末的體積不再減小，測得粉末的振實體積，計算粉末的振實密度。振實密度的計算：式中，m-粉末的質量；V-粉末振實體積。Vm實精選ppt85測量時，將稱量的粉末裝入清理干凈的量筒內，使粉末表面基本處于水平狀態，然后將量筒固定在支座上。當凸輪轉動時，定向滑桿帶著支座上下滑動，并撞擊在砧座，使得量筒內的粉末逐漸

40、被振實，直到粉末的體積不再繼續減少。1/1/2022精選ppt86振實密度測量過程中，量筒和粉末量應根據粉末的松裝密度來選擇。一般情況下，各種粒度的金屬粉末，取每分鐘25015次的振動頻率，振動12min就可以達到滿意的結果。粉末松裝密度與所選用量筒和粉末質量關系粉末松裝密度與所選用量筒和粉末質量關系量筒容積/cm3松裝密度/g.cm-3實驗粉末質量/g10011000.51500.22541000.524500.212200.12022-1-1精選ppt87影響粉末松裝密度和振實密度的因素影響粉末松裝密度和振實密度的因素粉末的松裝密度是粉末自然堆積的密度，因而取決于顆粒間的粘附力，相對滑動的

41、阻力以及粉末體孔隙被小顆粒填充的程度。雖然敲擊或振動會使粉末顆粒堆積得更緊密，但粉末體內仍存在大量的孔隙，其所占的體積稱為孔隙體積?？紫扼w積與粉末體的表觀體積之比稱為孔隙度。顯然松裝粉末的孔隙度比振實粉末的孔隙度高。粉末體的孔隙度包括了顆粒之間空隙的體積和顆粒內更小的孔隙體積在內。精選ppt實際粉末的孔隙度一般均大于理想值0.259，例如球形粉末的松裝密度最高，孔隙度最低，約為50%；片狀粉末的孔隙度可達90%；而介于這兩種形狀之間的還原粉或電解粉，孔隙度則為65%-75%。u不同顆粒形狀的銅粉的密度u粒度組成的影響是：粒度范圍窄的粗細粉末，松裝密度都較低；當粗細粉末按一定比例混勻后，可獲得最

42、大的松裝密度。此時粗顆粒間的大孔隙可被一部分細顆粒所填充。粒度不同的不銹鋼粉混合后的松裝密度。2022-1-1精選ppt893. 金屬粉末流動性金屬粉末流動性金屬粉末的流動性是一個非常重要的工藝性能。它綜合體現了粉末的多種性能，它對生產工藝的穩定、生產流程的設計以及產品質量的優劣都有重要影響。測量粉末流動性時，首先用手堵住漏斗底部小孔，把稱量好的50g樣品倒進漏斗中，當啟開漏斗小孔時開始計時，漏斗中的粉末一經流完，立刻停止計時，記錄漏斗中全部粉末流完的時間，取三次測量的算術平均值。 此外，還可采用粉末自然堆積角（又稱安息角）試驗測定流動性。讓粉末通過一粗篩網自然流下并堆積在直徑為1in的圓盤上

43、。當粉末堆滿圓盤后，以粉末錐的高度衡量流動性，粉末錐的底角稱為安息角，也可作為流動性的量度。錐越高或安息角越大，則表示粉末的流動性越差；反之則流動性越好。2022-1-1精選ppt90影響金屬粉末流動性的因素影響金屬粉末流動性的因素流動性流動性和松裝密度一樣，與粉末體和顆粒的性質有關與粉末體和顆粒的性質有關。一般，等軸狀（對稱性好）粉末、粗顆粒粉末的流動性好；粒度組成中，極細粉末占的比例越大，流動性越差。但是，粒度組成向偏粗的方向增大時，流動性變化不明顯。流動性還與顆粒密度和粉末松裝密度有關流動性還與顆粒密度和粉末松裝密度有關。如果粉末的相對密度不變，顆粒密度越高，則流動性越好；如果顆粒密度不

44、變，相對密度的增大會使流動性流動性提高。另外，流動性流動性也同松裝密度一樣，受顆粒間粘附作用的影響受顆粒間粘附作用的影響，因此，顆粒表面如果吸附水分、氣體或加入成型劑會減低粉末的流動性。粉末流動性直接影響壓制操作的自動裝粉和壓件密度的均勻性，因此是實現自動壓制工藝中必須考慮的重要工藝性能。2022-1-1精選ppt914、 金屬粉末壓制性金屬粉末壓制性壓制性是壓縮性和成形性的總稱。壓縮性壓縮性通常是在標準模具中，在規定的潤滑條件下加以測定，用規定的單位壓力下粉末所達到的壓坯密度來表示。成形性成形性用粉末得以成形的最小單位壓力表示，或用壓坯強度來衡量。2022-1-1精選ppt92壓縮性的測定壓

45、縮性的測定是在封閉模具中采用單軸雙向壓制，壓模是直徑20mm的硬質合金(或HRC不低于62的合金鋼模具)，壓坯的高徑比為0.81.0。潤滑采用兩種方式：模壁潤滑和粉末潤滑(即在粉末中均勻混入一定量0.5%1.5%的合適的固體潤滑劑) 。稱取一定量的粉末倒入壓模中，在加壓速度不大于50kN/s的條件下進行壓制。脫模后測量壓坯尺寸和稱量單重。壓縮性的測定壓縮性的測定2022-1-1精選ppt93按照下式計算壓坯密度：式中，m-壓坯質量；V-壓坯體積。一般在一組壓力下測定粉末壓縮性所用壓力為200、300、400、500、600、700和800MPa，計算壓坯密度，并作壓坯密度-壓力曲線。Vm壓20

46、22-1-1精選ppt94影響壓縮性的因素影響壓縮性的因素 影響壓縮性的因素有顆粒的塑性顆粒的塑性或顯微硬度顯微硬度。當壓坯密度較高時，可明顯看到塑性金屬粉末比硬、脆材料粉末的壓縮性好；球磨過的粉末，退火后塑性改善，壓縮性提高。金屬粉末中含有合金元素或非金屬夾雜時，會降低粉末的壓縮性，因此，工業用粉末中碳、氧和酸不溶物含量的增加必然使壓縮性變差。顆粒的形狀和結構也明顯影響壓縮性，例如霧化粉比還原粉的松裝密度高，壓縮性也就好。2022-1-1精選ppt95成形性的測定成形性的測定測定過程：將金屬粉末或均勻混入添加元素(包括潤滑劑)的粉末，在規定的條件下，壓制成矩形壓坯壓制成矩形壓坯。壓坯在特定條件下經受均勻施加的橫向力施加的橫向力，直至直至發生斷裂斷裂。以矩形壓坯的橫向斷裂強度壓坯的橫向斷裂強度表示金屬粉末的成形性成形性。測定條件：模具要求能壓制出寬12mm、長30mm和厚5.56.0mm矩形壓坯的硬質合金或工具鋼模具。壓制速度不超過500N/s的恒定速度施加到最終壓力，試樣公差低于0.1mm。將試樣安放在斷裂試驗夾