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淺談激光粒度儀在金屬粉行業(yè)中應用

濟南微納 2016-02-18 | 閱讀：2893

一,、 金屬粉及其性能

金屬粉末是指尺寸小于1mm的金屬顆粒群,。包括單一金屬粉末、合金粉末以及具有金屬性質(zhì)的某些難熔化合物粉末,，是粉末冶金的主要原材料,。

金屬粉末屬于松散狀物質(zhì)，其性能綜合反映了金屬本身的性質(zhì)和單個顆粒的性狀及顆粒群的特性,。一般將金屬粉末的性能分為化學性能,、物理性能和工藝性能?；瘜W性能是指金屬含量和雜質(zhì)含量,。物理性能包括粉末的平均粒度和粒度分布,，粉末的比表面和真密度，顆粒的形狀,、表面形貌和內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu),。工藝性能是一種綜合性能，包括粉末的流動性,、松裝密度,、振實密度、壓縮性,、成形性和燒結(jié)尺寸變化等,。此外，對某些特殊用途還要求粉末具有其他的化學和物理特性,，如催化性能,、電化學活性、耐蝕性能,、電磁性能,、內(nèi)摩擦系數(shù)等。金屬粉末的性能在很大程度上取決于粉末的生產(chǎn)方法及其制取工藝,。粉末的基本性能可用特定的標準檢測方法測定,。粉末粒度及其分布的測定方法很多，一般用篩分析法（>44μm）,、沉降分析法(0.5～100μm),、氣體透過法、顯微鏡法等,。超細粉末(<0.5μm)用電子顯微鏡和 X射線小角度散射法測定,。金屬粉末習慣上分為粗粉、中等粉,、細粉,、微細粉和超細粉五個等級。

二,、金屬粉行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

銅粉等有色金屬粉末是粉末冶金工業(yè)的重要基礎原理,，廣泛應用于電觸頭合金、電碳制品,、摩擦材料,、金剛石工具材料、含油軸承,、粉末冶金零件等生產(chǎn),，而銅粉又是主要的有色金屬粉末品種。國內(nèi)銅粉等有色金屬粉末至今已有50多年的發(fā)展歷史,，通過幾十年的發(fā)展,，國內(nèi)銅粉等有色金屬粉末不斷壯大,。特別是十多年來更是實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)無論從企業(yè)數(shù)量,、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量,、技術(shù)等方面均取得了顯著的成就,。據(jù)行業(yè)不完全統(tǒng)計，目前僅各種銅及銅基粉末年產(chǎn)量已超4000噸,，且正在不斷快速增長,，發(fā)展前景看好。

三,、粉末冶金基礎知識

1 .粉末的化學成分及性能 ;尺寸小于1mm的離散顆粒的集合體通常稱為粉末,，其計量單位一般是以微米（μm）或納米（nm）。 1.粉末的化學成分常用的金屬粉末有鐵,、銅,、鋁等及其合金的粉末，要求其雜質(zhì)和氣體含量不超過1%～2%,，否則會影響制品的質(zhì)量,。 2.粉末的物理性能 ⑴ 粒度及粒度分布粉料中能分開并獨立存在的最小實體為單顆粒。實際的粉末往往是團聚了的顆粒,，即二次顆粒,。實際的粉末顆粒體中不同尺寸所占的百分比即為粒度分布。 ⑵ 顆粒形狀即粉末顆粒的外觀幾何形狀,。常見的有球狀,、柱狀、針狀,、板狀和片狀等,，可以通過顯微鏡的觀察確定。 ⑶ 比表面積即單位質(zhì)量粉末的總表面積,，可通過實際測定,。比表面積大小影響著粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性,。 3.粉末的工藝性能粉末的工藝性能包括流動性,、填充特性、壓縮性及成形性等,。 ⑴ 填充特性指在沒有外界條件下,，粉末自由堆積時的松緊程度。常以松裝密度或堆積密度表示,。粉末的填充特性與顆粒的大小,、形狀及表面性質(zhì)有關(guān),。 ⑵ 流動性指粉末的流動能力，常用50克粉末從標準漏斗流出所需的時間表示,。流動性受顆粒粘附作用的影響,。 ⑶ 壓縮性表示粉末在壓制過程中被壓緊的能力，用規(guī)定的單位壓力下所達到的壓坯密度表示,，在標準模具中,規(guī)定的潤滑條件下測定,。影響粉末壓縮性的因素有顆粒的塑性或顯微硬度，塑性金屬粉末比硬,、脆材料的壓縮性好,；顆粒的形狀和結(jié)構(gòu)也影響粉末的壓縮性。 ⑷ 成形性指粉末壓制后,，壓坯保持既定形狀的能力,，用粉末能夠成形的最小單位壓制壓力表示，或用壓坯的強度來衡量,。成形性受顆粒形狀和結(jié)構(gòu)的影響.

四,、激光粒度儀在金屬粉行業(yè)中的應用

粉末顆粒幾何特點主要有顆粒大小、形狀,、表面積等,。其中粉末顆粒的大小或粒度和粒度分布最為重要。它在很大程度上決定了粉末顆粒加工工藝和效率,，是設備選型以及工藝過程控制的基本依據(jù),，對物料的應用而言，粉末的粒度及其分布是重要的物理機械性能之一,。目前對粉末顆粒粒度的描述和測定方法很多,，但各種方法所得出的粒度值也不同，有的相差甚遠,，但各種方法也有其使用的領(lǐng)域,。目前在金屬粉末粒度儀檢測方面已經(jīng)普遍應用的是激光粒度儀檢測方法。

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