【正文】 ? 粉末顆粒的表面狀態(tài) 是十分復雜的 ， 一般粉末顆粒越細 ， 外表面越發(fā)達 。 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 ， 但不包括封閉在顆粒內的潛孔 。 20220313 12 3. 粉末性能 粉末具有各種性能特征。而非常微細的粉末，如納米粉末，就具有一些與常規(guī)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。 20220313 13 粉末性能 金屬 粉末的性能 通常包括 物理性能 、 化學性能 和 工藝性能 。 由 物質品種不同所決定的性能 包括： ① 晶體結構，如 BCC、 FCC或 HCP晶體結構； ②理論密度；③熔點；④塑性、彈性、電磁性等。 20220313 14 粉末的 化學性能及成分測定 ? 粉末的化學成分主要是指粉末中 金屬或合金組元的含量 和 雜質的含量 。如我國國標中還原鐵粉總鐵含量不低于98%～ %。 20220313 16 粉末的化學性能及成分測定 ? 金屬粉末的化學分析 與常規(guī)的金屬分析方法相同，首先測定主要成分的含量，然后測定其他成分包括雜質的含量。即測定可被氫還原的金屬氧化物中的那部分氧含量，適用于工業(yè)鐵、銅、鎢、鉬、鎳、鈷等粉末。 ? 氫 損值按下式計算： 式 中： A粉末 試樣 （ 5g） 加 燒舟的質量 ； B氫氣中煅燒后殘留物加燒舟的質量 ； C燒舟質量 。 ? 氫損法測量氧含量范圍：銅粉、鐵粉為 %%，鎢粉為 %%。酸不溶物的存在 ， 使粉末壓坯燒結后呈夾雜留于制品內 ， 對制品性能十分有害 。 所以高密度 、 高強度零件用粉末原料 ， 要求粉末中酸不溶物盡量低 。 ? 式中： A硝酸不溶物的克數； B相當于錫氧化物的克數； C粉末試樣的克數 。 %1 0 0% ?? BA鐵粉鹽酸不溶物%100% ??? C BA不溶物銅粉硝酸酸不溶物的測定 ? 顯然，在煅燒時能揮發(fā)的酸不溶物將不包括在測定結果中。 ? 先進的儀器分析方法 已被用于金屬與合金粉末的化學分析上，包括發(fā)射光譜法、色譜法、 X熒光法及中子激活分析等。顆粒表面化學分析也日益受到重視，主要方法有俄歇電子譜儀、 X光或電子譜儀、質譜儀以及離子散射譜儀等，用來測定超微粉、活性粉、高溫合金粉顆粒表面的化學組成及變化。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。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。 水溶液電解法 制備的粉末多數呈 樹枝狀 ，如表所示。多角形和樹枝狀粉末則較差。 ? ③ 一般能提高壓坯強度的粉末，壓坯脫模后彈性后效減小。反之， 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 。 對于粉末體而言 ， 粉末粒度通常指顆粒平均大小 。 20220313 27 粒度和粒度組成 ? 用直徑表示顆粒大小稱為粒徑和粒度。 ? 因此， 粒度 僅指 單顆粒 而言， 粒度組成 則針對 整個粉末體 。 體積： V 質量： M （二）表觀密度 定義：表觀密度指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質量。 （三）孔隙率 定義：是指材料中孔隙體積占材料總體積的百分數，以 e表示，可用下式計算 e=[（ VVP） /V]X100% 式中 e顆粒的孔隙率（ %） V顆粒的自然體積 VP顆粒的絕對密實體積 測試方法 測試裝置 測試原理 粒徑定義 粒度分布 適用范圍（ ?m） 顯微鏡法 光學顯微鏡 計數 統(tǒng)計粒徑 個數分布 1— 100 電子顯微鏡 —100 小孔通過法 Coulter計數器 計數 體積當量徑 個數分布 — 1200 光衍射法 激光粒度分析儀 計數 投影圓當量徑 個數分布 — 900 篩分法 標準篩 篩分 短軸徑 質量分布 38 液相沉降法 吸移管 重力沉降 比重計 重力沉降 等沉降粒徑 質量分布 1— 100 光透過儀 重力沉降 離心沉降 — 100 沉降天平 重力沉降 Werner管 重力沉降 10— 1000 空氣透過法 透過儀 空氣透過粉層 時的壓力降 平均比表面積粒徑 無法測量 — 100 氣體吸附法 BET 無法測量 — 10 幾種測試方法的比較 20220313 34 粉末粒度及粒度組成的測定方法 ? 干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。 ? 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。（“ +”表示篩上粉末，“ ”表示篩下粉末） 20220313 35 篩分析法示意圖 粉末粒度及粒度組成的測定方法 20220313 36 粉末粒度及粒度組成的測定方法 ? 國際標準采用泰勒篩制。所謂“目數”就是在一英寸 (1in=)長度篩網上分布的篩孔數。目數越大，網孔越細。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： dam ??20220313 37 ? 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 。 ? 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 、 顯微鏡法 、 氣體沉降法 、 光透過法 、 X光透過法 、 光掃描比蝕法 、 淘析法 等分析方法。金屬粉末的工藝性能主要包括 松裝密度 ， 振實密度 ，流動性 ， 壓縮性 和 成形性 。粉末工藝性能和粉