淺談激光粒度儀在金屬粉行業中應用

 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，其性能綜合反映了金屬本身的性質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、表面形貌和內部顯微結構。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、內摩擦系數等。金屬粉末的性能在很大程度上取決于粉末的生產方法及其制取工藝。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、金屬粉行業發展現狀

   銅粉等有色金屬粉末是粉末冶金工業的重要基礎原理，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，而銅粉又是主要的有色金屬粉末品種。國內銅粉等有色金屬粉末至今已有50多年的發展歷史，通過幾十年的發展，國內銅粉等有色金屬粉末不斷壯大。特別是十多年來更是實現了跨越式發展，國內生產企業無論從企業數量、生產規模、產量、技術等方面均取得了顯著的成就。據行業不*統計，目前僅各種銅及銅基粉末年產量已超4000噸，且正在不斷快速增長，發展前景看好。

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，要求其雜質和氣體含量不超過1%～2%，否則會影響制品的質量。   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zui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、形狀及表面性質有關。  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，用規定的單位壓力下所達到的壓坯密度表示，在標準模具中,規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；顆粒的形狀和結構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zui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構的影響.

四、激光粒度儀在金屬粉行業中的應用

   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zui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，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域。目前在金屬粉末粒度儀檢測方面已經普遍應用的是激光粒度儀檢測方法。

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