明顯的密度

明顯的密度金屬粉末，或單位體積的散粉的重量，以克每立方厘米的克表示，是粉末的基本特性之一。該特征定義了大量鬆散粉末所占據的實際體積，這直接影響了處理參數，例如壓實工具的設計以及緊湊和致密的散粉所需的壓力運動的大小。

在大多數緊湊型操作中，模具通過體積度量填充，並且按壓運行到固定位置或固定壓力。如果按下固定位置，則隻有在粉末的明顯密度不變時，才能保持壓力在恒定水平上。但是，如果壓力機運行到固定壓力，則必須在表觀密度上保持一致性，以確保相等高度的緊湊型。可以通過調整壓力或壓力的筆劃來補償明顯密度的微小波動，但是大規模的緊湊要求在近距離限製內控製粉末的明顯密度。

影響明顯密度的因素。金屬粉末的明顯密度取決於固體物質，粒徑，粒徑分布，粒徑，顆粒形狀，表麵積和單個顆粒的粗糙度以及顆粒排列的密度。明顯的密度受粒徑的強烈影響。通常，（1）隨著粒徑的減小而減小，（2）隨著粒子形狀變得較少，球形較少，不規則，（3）隨著表麵粗糙度的增加而減小，（3）經常通過混合各種粒子顆粒來控製（4）。

粒度。減小粒徑通常會降低表觀密度。顆粒越小，粉末的比表麵越大。這種現象增加了顆粒之間的摩擦，隨後降低了明顯的密度。由於其圓形的形狀，表現出非常低摩擦的粉末顆粒，例如氣毒（球形）不鏽鋼粉，請勿證明這種特征。對於小於20 /m的粒度，粒徑降低對密度的影響特別重要。表1顯示了粒徑對幾種金屬粉末的表觀密度的影響。

表1粒徑對幾種金屬粉的表觀密度的影響

材料	平均顆粒直徑為3'， /'m	明顯的密度，g/cm3
鋁
原子	5.8	G.62
	6.8	G.75
	15.5	G.98
	17.0	1.G4
	18.0	1.G9
	60％高於44（+325網格）	1.22
	75％高於44（+325網格）	1.25
銅
電解	90％分鍾，-325網格	1.5-1.75
水透明術	81.9％，-325網格	1.69
氧化物還原	95％分鍾，-325網格	2.1g-2.5g
水透明術	49.1％，-325網格	2.42
氧化物還原	50-65％，-325網格	2.65-2.85
電解	60-75％，+100網	4.g-5.g
原子	70％分鍾，-325網格	4.9-5.1

	50-60％，-325網格	4.9-5.5
鎳
羰	3.2	0.61
沉澱	3.5	1.81
羰	3.8	1.87
	4.1	2.10
沉澱	4.4	2.09
	8.0	2.60
	-40+325網格	3.60
鎢
氧化物還原	1.20	2.16
	2.47	2.52
	3.88	3.67
	6.85	4.40
	26.00	10.20
不鏽鋼
霧化，球形	-325網格	4.3
	-270+325網格	4.5
	-200+270網格	4.4
	-150+200網格	4.5
	-100+150網格	4.5
鐵
減少	6	0.97
羰	7	3.40
減少	51	2.19
電解	53	2.05
	63	2.56
減少	68	3.03
電解	78	3.32

（a）來自Fisher sibeive sizer的單個值和尺寸分數的屏幕

（a）來自Fisher sibeive sizer的單個值和尺寸分數的屏幕

粒子形狀。隨著顆粒形狀變得越來越少，由於摩擦表麵積的增加和包裝過程中粉末顆粒的均勻性均增加，因此明顯的密度會降低。球粉通常由霧化，經常具有較高的明顯密度，約占鍛造金屬密度的50％。ob体育赛事球體最有可能在不橋接或拱形的情況下包裝以創建空空間；由於光滑的表麵，他們傾向於彼此輕鬆移動。在另一個極端的顆粒形狀是薄片粉，通常具有鍛造密度的明顯密度不到10％。這些粉末主要用作顏料，因為它們的表觀較低密度有助於在油漆中獲得混合物。

用於壓實的大多數粉末具有不規則的，有點等上的粒子形狀，明顯的密度落在球形和片狀粉末之間的範圍內。這些顆粒的明顯密度範圍從金屬的鍛造密度的25％到35％。圖13說明了粒子形狀對表觀密度的影響。

圖13粒子形狀對金屬粉末密度的影響

表麵粗糙度。降低表麵積與體積比率和降低的表麵粗糙度傾向於減少沉降顆粒之間的摩擦力。因此，這種趨勢通過允許顆粒更有效地移動以填充先前沉降的顆粒之間的自由空間來增加明顯的密度。

粒度分布。增加粉末明顯密度的有效方法是填充顆粒之間的顆粒之間的空間。圖14顯示了將不同形狀的-325網格粉末添加到標準的+325網狀粉末的效果。表2顯示了對細麵和粗球形混合物的這種效果不鏽鋼粉，其中大約60％粗顆粒和40％細顆粒的混合ob体育赛事物是最佳的。

表2球形粗糙和細不鏽鋼顆粒對表觀密度的混合物的影響

粒子	粒子， ％
尺寸（網眼）
-100+150	100	80	60	40	20
-325		20	40	60	80	100
明顯的密度，g/cm3	4.5	4.9	5.2	4.8	4.6	4.3

圖14 -325網格粉末的三種不同形狀的效果+325網格分布對316個不鏽鋼粉末的表觀密度的效果

添加細球粉有效地增加了明顯的密度，而薄片粉末則相反。各種粒徑的分布極大地影響了表觀密度。最高和最優質的顆粒的相對量以及兩個極端之間的顆粒百分比決定了明顯的密度。表3中的三個粒度分布顯示了一個示例。

表3明顯的密度和流速電解鐵三個粒徑分布的粉末

粒子	粒子，	％
尺寸（網眼）	粉末	粉末	粉末
	A	b	C
+100	4	3	15
-100+150	11	26	10
-150+200	18	18	30
-200+250	16	6	25
-250+325	18	16	5
-325	33	31	15
明顯的密度，g/cm3	2.6-2.8	3.2-3.4	3.8-3.9
流速，S/50 g	29	24	20

大廳流量計和Carney漏鬥。確定金屬粉末密度的最常見方法使用霍爾流量計。ASTM B 212和金屬粉末工業聯合會（MPIF）標準04描述此方法。

關鍵設備尺寸如圖15（a），15（c）和15（d）所示。通過將粉末倒入漏鬥中並使其流入25 cm3（1.5 in.3）密度杯中，做出明顯的密度確定。安裝杯子後，將漏鬥移開，並使用刮鏟或直邊仔細地平整多餘的粉末。必須謹慎行事，以防止杯子在杯子中的物理致密化。然後，通過稱重杯中的粉末（1.5 in.3）（杯體積）來確定每立方厘米克的明顯密度。

圖15表觀密度設備的尺寸

對於不自由流動的粉末，已經設計了ASTM B 417和MPIF 28中描述的第二種方法。這類似於霍爾流量表程序，除了使用不同的漏鬥，Carney漏鬥的孔口直徑是霍爾漏鬥的兩倍（見圖15a和b）。這個較大的開口允許更多的粉末流動。不容易流動的粉末可以通過在孔中上下戳線來釋放。電線不能隨時進入密度杯。第二種方法是快速的，並且與自由流動​​金屬粉末的Hall流量計評估很好地相關。

大廳流量表漏鬥未使用電線，因為它可能會刮擦孔口並破壞漏鬥的校準以進行流程測試。在測量潤滑粉的明顯密度時，通常會使用CARNEY漏鬥，因為潤滑劑粘附在大廳漏鬥的較小孔口會暫時影響霍爾流量計的校準。

斯科特體積計。Scott，Schaeffer和White最初開發的另一種經常用於確定明顯密度的儀器是Scott體積計，該儀器最初是由Scott，Schaeffer和White開發的，用於測定油漆幹燥顏料的密度。如圖16所示，該設備由：

帶有金屬屏幕和帶直莖的較小漏鬥的大型黃銅漏鬥，將粉末引導到擋板盒中

一個帶玻璃側和兩個木製側麵的擋板盒，其中包含一係列玻璃擋板板和一個漏鬥，以收集粉末並將其直接直接直接杯

•容量為L6.4±0.032 cm3（1±0.002 in.3）的平方密度杯或一個容量為25.00±0.05 cm3（1.5±0.003 in.3）的圓柱形杯，內徑為30.00±）2.00毫米（1.2±0.08英寸）。

•一個支架，可以支撐帶有密度杯的Funnels和擋板盒同心，因此，當設備組裝時，擋板箱漏鬥的底部為19毫米（0.75英寸），高於密度杯的頂部。

•一個無振動的底座，以支撐Funnels和擋板盒

•具有至少100 g（3.5盎司）和0.1 g（0.0035盎司）的能力的分析平衡

圖16斯科特體積計

操作方法。將測試樣品小心地倒入漏鬥中。Ultrafine粉末可能需要用尼龍刷輕輕刷一下粉末流通過漏鬥中的屏幕。允許粉末進入密度杯中，直到完全充滿並溢出杯子的外圍。然後，應將漏鬥和擋板盒在水平麵上旋轉約90°以清除杯子。

應通過與杯子頂部平坦接觸的鏟刀將多餘的材料從杯子中取出。刮刀沿杯子的頂部來回移動，直到除去所有多餘的粉末。當將粉末不足以進行第一次反向以使表麵完全平滑時，應在杯子的頂部輕輕更換刮刀上的粉末。必須始終保持刮刀水平，以防止包裝或從粉末中抽出。

調平操作後，應輕按密度杯的側麵以沉澱粉末以避免溢出。將粉末轉移到平衡中，並稱重至最接近的0.1 g（0.0035盎司）。密度杯中的粉末密度如果使用度量杯，則以克每立方厘米的形式給出，如果使用非萬製杯子，則每立方英寸。

Arnold儀表。為了確定金屬粉的明顯密度而開發的另一種設備是Arnold儀表，它在ASTM B 703和MPIF 48中進行了描述，該儀表旨在複製在P/M壓機上填充模具腔的進料鞋的作用。將一個圓孔的圓孔變硬，完全消極的鋼塊，其體積為20 cm3（1.2 in.3），放在一張釉麵紙上。充滿粉末的青銅襯套在整個孔上滑動。然後除去收集到孔中的粉末並稱重。通過將重量除以孔的體積來計算表觀密度。

通過此過程獲得的明顯密度（即可執行少於5分鍾）獲得的密度非常接近於在自動中填充填充鞋的粉末中測量的值緊湊型壓力機。

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