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松装密度仪测量时的影响因素有哪些？

发布时间：2018-10-12 阅读：1112次

松装密度仪适用于粉尘堆积密度的测定，是准筛电热干燥箱等实验室常规设备。
松装密度是粉末多种性能的综合体现，对粉末冶金、机械零件生产工艺的稳定，以及产品质量的控制都是很重要的，也是模具设计的依据。粉末松装密度的测量方法有3种：漏斗法；斯柯特容量计法；振动漏斗法。影响粉末松装密度的因素很多，如粉末颗粒形状、尺寸、表面粗糙度及粒度分布等。通常这些因素因粉末的制取方法及其工艺条件的不同而有明显差别。一般地说，粉末松装密度随颗粒尺寸的减小、颗粒非球状系数的增大以及表面粗糙度的增加而减小。
松装密度仪测量时的影响因素有哪些？
1、密度与强度
不锈钢制品的拉伸强度随粉末原料松装密度增大而降低。这是因为：粉末松装密度越高，形状就越规则，所制备的多孔材料粉末颗粒间的接触面积就减小，烧结中所形成的烧结颈的面积也就减小，制品强度性能必然降低。
2、密度与温度
当选用粒度为0.45～0.60mm、0.60～0.90mm 两种粉末制成的压坯进行烧结时，随着粉末的松装密度增高，多孔材料的烧结温度也明显增高。相同粒度及松装密度高的粉末，球形粉末的烧结温度比松装密度低的不规则粉末高60～70℃。
粉末冶金多孔材料烧结过程的实质是固体粉末颗粒在高温时粘着成聚结体的过程。粉末的松装密度越大，粉末的表面就越光滑，粉末成形后粉末间的接触面积就越少; 烧结时烧结颈形成所需的温度就越高。相反，粉末松装密度越低，粉末的表面活性就越高，也就越利于烧结颈的形成，所以烧结温度相对于同粒度的高松装密度的粉末就低很多。
3、密度与材料
原始粉末的形状对过滤元件制品的透气性有其重要的影响。在其它条件相同的情况下，粉末松装密度越大，形状越规则，所制备的多孔材料透气性能越好; 而粒状的或等轴性好的粉末次之，不规则粉末所制备的多孔材料的透气性越差。当孔隙度相同、颗粒尺寸一样时，粉末形状愈不规则透过性能愈差。
通过粒度范围是0.45～0.60mm，不同形状的粉末，在相同工艺制度下制备的过滤元件的透气性能比较。在相同流量下，由球形粉末制备的过滤元件对空气的压降要低。即由球形粉末制备的过滤元件比由不规则粉制备的过滤元件对空气的透过性要好。
引用了压力损失系数的概念来描述不同形状粉末制备的多孔材料透气性能之差别，认为: 流体经多孔材料孔道时必然产生压力损失，而压力损失系数与孔道的几何弯曲系数及孔表面宏观粗糙度有关。作者通过计算这些系数得出，由球形颗粒制成的多孔元件压力损失系数为2.37，而由任意形状颗粒制成的多孔元件的压力损失系数在3.12～7.80之间变化。粉末松装密度越大，粉末形状就越规则，制备的多孔材料的孔道表面就越光滑，因而介质流经多孔材料表面时压力损失越小，透过性能就越好。由松装密度为4.19g/cm3球形不锈钢粉末及松装密度为2. 67g/cm3 不规则不锈钢粉末所制备的多孔材料的微孔孔道的微观形貌。球形不锈钢粉末所制备的烧结多孔材料的微孔孔道表面明显比由不规则粉末所制备的烧结多孔材料的孔道光滑。
4、形状与密度
粉末的松装密度除了取决于原料的密度外，很大程度上与粉末颗粒的形状、粒度与粒度分布、粉末颗粒的表面状态等因素相关。形状不规则的粉末比形状规则的粉末松装密度小；粉末的形状越不规则，松装密度越低。原因之一是：因为粉末越不规则，其比表面越大，颗粒间的摩擦力越大，因而松装密度较低; 同样，粉末颗粒越小其比表面越大，所以较细的粉末松状密度就越低。
5、密度与压力
不锈钢粉末烧结多孔材料的孔隙度一般控制在30% ～ 50%之间，为了保证其具有较高的孔隙度及透过性，采用较低的成形压力；这种压力主要用来维持制品的形状和使制品能够在烧结前转移工装所需的zui低强度。
不锈钢粉末的松装密度< 2g /cm3时所用的压制压力为150～200 MPa，并且制品成形性良好。这是因为：粉末松装密度越低，粉末的形状就越不规则，粉末的表面积就越大，压制成形时用较低的压力就可以使粉末颗粒之间很好地“咬合”。
高松装密度的水雾化球形不锈钢粉末由于其比表面小（与不规则粉末相同粒度时），压制成形时接触面就小；要使这样的粉末很好地“咬合”就要施加相对更高的压力，并且需加入成形剂。试验结果表明，当不锈钢粉末的松装密度> 3g/cm3 时，单靠提高成形压力也很难得到高质量的压坯，必须通过添加成形剂来改善粉末的成形性。

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