粉末是由粒子和粒子之间的空隙组成的分散体系,因此在研究粉体时,必须单独研究属于单个粒子、粉体、粉体的孔隙等的所有性质。
(1)单个粒子的性质
1)由粉末材料决定的性质:光栅结构、固体密度、熔点、塑料、弹性、电磁特性、化学成分。
2)粉末生产方法决定的性质:粒度、颗粒形状、有效密度、表面状态、晶粒结构、晶格缺陷、颗粒内气体含量、表面吸附的气体和氧化物、活性。
(2)粉体的性质除了单个粒子的性质外,还包括平均粒度、粒度组成、表面、松散密度、晃动密度、流动性和粒子间摩擦状态。
(3)粉末的孔隙特性包括孔总体积P、粒子间孔体积P、粒子内孔的体积P、粒子间孔数N,平均孔大小P,/n,孔大小分布,孔形状粉末性能的上述分类使我们对粉末性能有了全面的认识。但是在实际工作中不能单独测量,通常根据粉末的化学成分、物理性能和工艺性能进行划分和测量。
1.化学成分
粉末的化学成分应包括主要金属的含量和杂质的含量。杂质主要是指(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,如还原铁粉的Si、Mn、C、S、P、O等。(2)原料和粉末生产过程中带来的机械杂物(如SiO)。艾尔。O .酸不溶物质,如硅酸盐、耐火金属或碳化物;(3)粉末表面吸附的氧气、水蒸气和其他气体(N2、CO)。)。粉末工艺带来的杂质有水溶液电解粉中的氢、溶解在气体还原粉中的碳、氮、氢、溶解在气垒中的碳等。
金属粉末的化学分析与一般金属分析方法相同。也就是说,先测定主要成分的含量,然后再确定其他成分的含量,包括杂质。
2.物理特性
粉末的物理特性包括粒子形状和结构、粒子大小和粒度组成、比表面积、粒子密度、显微硬度、光学和电学特性、熔点、比热容、蒸气压等热特性。粒子内部结构决定的X射线、电子线的反射和衍射特性、磁学和半导体特性等。
事实上,粉末的熔点、蒸气压、比热容与同一成分的致密材料几乎没有差异,但光学、X射线、磁性等性质与粉末冶金关系不大,因此只介绍粒子形状、粒度和粒度组成、表面、粒子密度、粉末密度及测量方法。粒度及粒度组成,非表面在第二节另行讨论。首先讨论粒子形状、粒子密度和显微硬度。(1)粒子形状将粉末样品均匀分布在玻璃板上,用放大镜或各种显微镜观察,可以发现粉末的单个粒子具有相似的几何形状。粒子形状主要由粉末生产方法决定,也与物质的分子或原子排列的晶体几何元素有关。
通常,粒子形状可以分为两类:普通形状和不规则形状,这意味着粒子的形状或结构可以用几何形状的名称大致说明。颗粒形状直接影响粉末的流动性、松散密度、气体渗透性,对压制性和烧结体强度也有很大影响。
1)利用光学显微镜、透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察和研究粒子的形状和表面结构。特别是厚粉末也可以用肉眼或放大镜观察。但是肉眼分辨率约为0.1毫米,所以对更细的粉末必须用各种显微镜放大观察。
(2)粒子密度粉末材料的理论密度通常不能代表粉末粒子的实际密度。因为粒子几乎总是有洞。有些孔与颗粒外部表面相通,称为孔或半开口(一端彼此相通)。粒子内与外部表面不相通的蚕孔称为特写。因此,计算粒子密度时,请检查粒子的体积是否包含在这些孔的体积中。
通常需要区分两种粒子密度。
1)真密度粒子的质量是去除孔和肺部孔的粒子的体积除以。实际密度实际上是粉末的固体密度。
2)有效密度粒子的质量被去除为粒子体积,包括封闭。用非比重瓶法测定的密度接近这个密度值,因此也称为非比重瓶密度(GB5161-85)。
测量粒子有效密度的非疾病。带有细颈的磨石玻璃瓶,软木塞中心打开0.5毫米毛细管,排出瓶中多余的液体。液面平整塞子毛细管出口时,瓶内液体有确定的容积,一般有5,10,15 ~ 25,30毫升等其他规格。
(3)显微镜也是粉末粒子的显微镜度,是利用普通显微镜图仪测量金刚石角压头的压痕对角线长度计算出来的。首先将粉末样品与电粉或有机树脂粉混合,在100~200MPa处制作小毛坯,然后加热到140固化。毛坯用准备粉末金相样品的方法研磨后,在20 ~ 30克负荷下测定显微镜度。粒子的显微硬度值在很大程度上取决于粉末中各种杂质和合金成分的含量和晶格缺陷的量,因此表示粉末的塑性。
用不同的方法生产相同金属的粉末,显微镜度不同。粉末纯度越高,硬度越低。将粉末退火后去除加工硬化,或减少氧气、碳等杂质含量,硬度也会降低。