金属粉末振实密度仪

[color=#333333][b]1、定义：[/b]振实密度是指在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。[font=&][color=#333333]在超细粉末工程中，对干粉末颗粒群施加振动等外力后，达到极限堆积密度，称为振实密度，记作ρ[/color][/font][font=&][color=#333333]r[/color][/font][font=&][color=#333333]。视密度（堆积密度）[/color][/font][font=&][color=#333333]和振实密度是与超细颗粒尺寸、形貌及其尺寸分布和干燥程度（含水率）有关的可测量的宏观特性之一，也是超细粉末产品生产与应用最常用的质量控制参数。（百度百科）将一定的粉末装在容器中，通过振动装置振动，直至粉末的体积不再减少。粉末的质量除以振实后的体积得到振实密度。（GB/T 5162-2021）使用振实机将容器中规定量的粉末振实，直到粉末的体积不再减少为止，粉末的质量除以体积，得到的就是振实密度。（GB/T 21354-2008）将一定量的粉末装在容器中，通过振实装置振实、旋转，直至粉末压实不再减少。粉末的质量除以振实后的体积得到相应粉体的振实密度。（GB/T 24533-2019）[/color][/font][/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b]2、步骤：[/b]①清洁量筒，用试管刷和洗耳球将量筒清洁干净。[img=,548,411]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310270841166835_5032_1614854_3.jpg!w548x411.jpg[/img][font=&][color=#333333]②量筒称重，先将天平归零，然后把干净的量筒放在天平正中央，带数字稳定后，记录重量m1。[img=,487,579]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310270844463295_1176_1614854_3.png!w487x579.jpg[/img]③盛装样品，在样品松装的状态下，按照要求盛装到量筒中，并擦拭干净外壁。[img=,690,280]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310270853435799_2706_1614854_3.png!w690x280.jpg[/img]④安装量筒，将量筒放在振实密度仪的固定支架上，用堆成的三个固定脚将其固定。[img=,210,171]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310270903266837_5480_1614854_3.png!w210x171.jpg[/img]⑤设置参数，安东振实仪器表面的振动次数键钮，设置到需要的次数（如3000次）。⑥启动仪器，按下开始键钮，仪器自动上下同时旋转振实，每振实一次，显示器上设置的次数就少一次，直至仪表上振实数字显示为零，仪器停止振动。⑦体积读取，取下量筒，清洁表面粉尘，平视方式读出振实后样品体积V。[img=,256,304]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310270911559190_8147_1614854_3.jpg!w256x304.jpg[/img]⑧称量总重，调节好天平后，将振实后量筒放置于天平正中央，稳定后读数，记录重量m2。[img=,375,261]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310270917224924_1484_1614854_3.png!w375x261.jpg[/img]⑨结果处理，按照密度公式计算，样品重量为m2-m1,体积为V，密度即为（[color=#333333]m[/color][color=#333333]2-m1[/color]）/V，记录结果，并清洁设备。[/color][/font][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b]3、注意事项：[/b]①每次测试完毕，将量筒用酒精清洗并晾干，量筒不宜放入加热容器；②每日需检查振动盘和固定螺丝，以免松动造成振幅偏离，结果准确性差；③每月定期对仪器做全面清洁，以免粉末进入仪器内部造成短路等故障；④项目与供应商或客户对比时，要统一测试方法，包括振实次数、振幅大小、样品装填量、量筒大小、振动频率等关键参数；⑤振实完毕后，样品表面可能并不一定水平，这时可以读取最低点和最高点，取两个结果的平均值；⑥样品不能有结块物料，否则影响测试结果的稳定性；⑦三个固定脚要拧紧到同一程度，确保样品振动的效果。设备（项目）原理比较简单，但使用起来，还是需要有相当的经验，才可以把测试结果做的更准确。

[font=宋体] [size=16px]在[/size][/font]GB[font=宋体]∕[/font]T1480-2012[font=宋体]金属粉末干筛分法测定粒度标准中，对适用范围界定是：“不适用于片状金属粉末，及＜[/font]45[font=宋体]μ[/font]m[font=宋体]尺寸的金属粉末”，按此不规则金属粉末是适用于该标准的。[/font][font=宋体] 关于不规则粉末，可以简单理解为除正圆形以外的非片状形状粉末。不规则金属粉末在冶金应用中是很广泛的，具有减轻成品重量，及具有良好的透气性。为了保证产品符合性，粒度规格是衡量不规则金属粉末的重要指标。[/font][font=宋体] 标准中，对筛分机的选择是这样描述的：“[/font]6.2 [font=宋体]可用手工筛分也可以用机械筛分机进行筛分。注：在筛子相同、粉末相同的条件下，用不同类型的筛分机筛分时，会得到不同的结果，因此，对某一特定粉末而言，通常可确定出不同筛分机之间的这种对应关系”判定的条件是：“筛分过程可继续到筛分的终点，也可进行到供需双方协商同意的时间。当筛分进行到每分钟通过最大组份的筛面上的数量小于试料量的[/font]0.1%[font=宋体]时，即为达到筛分终点”[/font][font=宋体] 就标准描述而言，看起来很明确，实际操作却比较模糊，不妨看看下面的介绍，就知一二。[/font][font=宋体]一、关于手工筛分和机械筛分。通过实践的情况，手工筛分是存在问题，这个先不考虑每个人体能的情况，如果一组物料需同时组合[/font]3[font=宋体]个或以上不同尺寸的标准筛进行筛分，操作是非常困难的，筛快了可能出现筛子跑出来（标准筛结合面高度也就[/font]5mm[font=宋体]）或者物料掉出来；筛慢了老是达不到终点，影响效率；故而在实际检验中，除单一限定，即筛上或筛下不得大于一定数值外，基本不选择手工筛分来判定金属粉末的粒度结果。[/font][font=宋体]二、就筛分终点来讲，在实际操作中也是很难界定的。如[/font]200[font=宋体]μ[/font]m-150[font=宋体]μ[/font]m[font=宋体]的不规则形状粉末，通常[/font]+200[font=宋体]μ[/font]m[font=宋体]上是有[/font]1%[font=宋体]或以上是不可能通过[/font]200[font=宋体]μ[/font]m [font=宋体]的，[/font]0.1%[font=宋体]就是空谈；再者即使全部能通过，临界尺寸粉末通过网面的时间受制于形状及震击强度等因素，相同筛分时间下，可能筛上已符合，也有可能不符合。[/font][font=宋体]三、关于机械筛分的选择。市面上主流机械筛分方式有：顶击、电磁、拍击振筛机。[/font][font=宋体] 顶击振筛机的原理是通过电机带动凸轮和齿轮，产生向上的顶击力和摇摆力，试验时，标准筛中的物料受到顶击力和摇摆力作用，发生跳动和旋转，筛分的同时避免堵网。[/font][font=宋体] 电磁振筛机是由电磁铁产生螺旋震动力，试验时物料受螺旋震动力影响，作周期性旋转和跳动，理论上讲和顶击振筛机的筛分效率应基本相同，但实际使用中发现，物料在筛分时的跳动和旋转幅度较顶击振筛机要小，试验时易发生堵网，从而影响筛分结果。[/font][font=宋体] 拍击振筛机原理同顶击振筛机大致相同，不同的是由顶击振筛机的凸轮产生顶击力，改为凸轮带动顶部的拍击锤。虽然拍击振筛机的介绍是专门针对细粉设计，但根据实际使用情况，多级组合筛分时，底部筛网受到的拍击力较顶击力而言要小，对粒度细、比重轻的金属粉末，堵网的情况较顶击振筛机反而要严重。[img=,690,1015]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310141452564530_3128_2462198_3.jpg!w690x1015.jpg[/img][img=,690,1015]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310141452564530_3128_2462198_3.jpg!w690x1015.jpg[/img][/font][b] 故而不同的筛分方式也必然导致不同的结果，针对较精确粒度结果时，应注意尽可能选择筛分效率高的振筛机。需要说明的是，根据我的实际使用情况看，虽然顶击振筛机的筛分效率最高，但是部分电磁振筛机和拍击振筛机的筛分效率也可以达到顶击振筛机的效果，无他，制造水平耳，具体请看[font='Calibri','sans-serif'][color=windowtext]DZ/T 0118-1994 [/color][font=宋体][color=windowtext]实验室用标准筛振[/color][/font][font=宋体][color=windowtext]筛[/color][/font][font=宋体][color=windowtext]机技术条件[/color][/font][/font]。对于上述三种振筛机，相同标准筛和同一样品的筛分结果如下：[/b] [table][tr][td][size=16px] [b]筛分方式[/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']+250[/font]μ[font='Calibri','sans-serif']m[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']+200[/font]μ[font='Calibri','sans-serif']m[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']+150[/font]μ[font='Calibri','sans-serif']m[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']-150[/font]μ[font='Calibri','sans-serif']m[/font][/b] [/size][/td][/tr][tr][td][size=16px] [b]顶击振筛机[/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']0[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']23.741[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']29.666[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']46.711[/font][/b] [/size][/td][/tr][tr][td][size=16px] [b]拍击振筛机[/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']0[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']25.904[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']30.258[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']43.027[/font][/b] [/size][/td][/tr][tr][td][size=16px] [b]电磁振筛机[/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']0[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']32.818[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']28.724[/font][/b] [/size][/td][td][size=16px] [b][font='Calibri','sans-serif']38.178[/font][/b] [/size][/td][/tr][/table][size=16px][font=宋体]四、关于标准筛。国内标准筛的差异太大，即使同为标杆的[/font]540[font=宋体]厂出品的同一规格，尺寸都有差异，我曾经遇到过[/font]150[font=宋体]目（[/font]0.1mm[font=宋体]），测同一个样品，筛下物相差[/font]10%[font=宋体]的情况。且尺寸越小（目数越大）差异越明显，进口筛同样如此，但进口筛的网孔尺寸变化要小的多，这个和网孔尺寸精度是有关系的，此不作赘述，感兴趣的可以研究下[/font]GB/T6005[font=宋体]和[/font]JJF1175[font=宋体]。[/font][font=宋体] 综合上述四点，在针对不规则粉末的干筛分测定中，变化点其实是很多的，如果想保证产品粒度的一致性，单纯在设备上采取措施是不能有效解决问题的，在实际工作中，应做到以下几点：[/font]a[font=宋体]：在产品开发初期，应先与顾客进行多个样品结果对标。无论顾客采取什么方法取得的结果，与自己正常试验的结果对比，必然有个差值，这个差值如在多次或多个样品提交中均可以重复再现，那就是内部控制标准的基础数据。[/font]b[font=宋体]：做好原始样品的保留，定期使用原始样品进行复测比对，并做好比对记录。[/font]c[font=宋体]：发现结果差异超过[/font]3%[font=宋体]时，务必进行振筛机和标准筛的检查，及时更换标准筛或维修振筛机。[/font]d[font=宋体]：有激光粒度仪的，最好同时做激光粒度数据，这样数据的准确性要高很多。[/font][/size]

一、金属粉及其性能 金属粉末是指尺寸小于1mm的金属颗粒群。包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末，是粉末冶金的主要原材料。 金属粉末属于松散状物质，其性能综合反映了金属本身的性质和单个颗粒的性状及颗粒群的特性。一般将金属粉末的性能分为化学性能、物理性能和工艺性能。化学性能是指金属含量和杂质含量。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，颗粒的形状、表面形貌和内部显微结构。工艺性能是一种综合性能，包括粉末的流动性、松装密度、振实密度、压缩性、成形性和烧结尺寸变化等。此外，对某些特殊用途还要求粉末具有其他的化学和物理特性，如催化性能、电化学活性、耐蚀性能、电磁性能、内摩擦系数等。金属粉末的性能在很大程度上取决于粉末的生产方法及其制取工艺。粉末的基本性能可用特定的标准检测方法测定。粉末粒度及其分布的测定方法很多，一般用筛分析法（44μm）、沉降分析法(0.5～100μm)、气体透过法、显微镜法等。超细粉末(0.5μm)用电子显微镜和 X射线小角度散射法测定。金属粉末习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。二、金属粉行业发展现状 铜粉等有色金属粉末是粉末冶金工业的重要基础原理，广泛应用于电触头合金、电碳制品、摩擦材料、金刚石工具材料、含油轴承、粉末冶金零件等生产，而铜粉又是主要的有色金属粉末品种。国内铜粉等有色金属粉末至今已有50多年的发展历史，通过几十年的发展，国内铜粉等有色金属粉末不断壮大。特别是十多年来更是实现了跨越式发展，国内生产企业无论从企业数量、生产规模、产量、技术等方面均取得了显著的成就。据行业不完全统计，目前仅各种铜及铜基粉末年产量已超4000吨，且正在不断快速增长，发展前景看好。三、粉末冶金基础知识 1 .粉末的化学成分及性能 ;尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵颗粒形状 即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。 ⑵流动性 指粉末的流动能力，常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。流动性受颗粒粘附作用的影响。 ⑶压缩性 表示粉末在压制过程中被压紧的能力，用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示，在标准模具中,规定的润滑条件下测定。影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度，塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好；颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。 ⑷成形性 指粉末压制后，压坯保持既定形状的能力，用粉末能够成形的最小单位压制压力表示，或用压坯的强度来衡量。成形性受颗粒形状和结构的影响.四、激光粒度仪在金属粉行业中的应用 粉末颗粒几何特点主要有颗粒大小、形状、表面积等。其中粉末颗粒的大小或粒度和粒度分布最为重要。它在很大程度上决定了粉末颗粒加工工艺和效率，是设备选型以及工艺过程控制的基本依据，对物料的应用而言，粉末的粒度及其分布是重要的物理机械性能之一。目前对粉末颗粒粒度的描述和测定方法很多，但各种方法所得出的粒度值也不同，有的相差甚远，但各种方法也有其使用的领域。目前在金属粉末粒度仪检测方面已经普遍应用的是激光粒度仪检测方法。