1冶金术之粉末粒度

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1、广东省游乐设备事务所专业设计开发粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。l粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用

2、。l可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。l可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。l可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。l可以实现近净形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗。l可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作

3、原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。我们常见的机加工刀具，五金磨具，很多就是粉末冶金技术制造的。粉末粒度及其分布(Particlesizeanditsdistribution)1粒度（particlesize）以mm或μm的表示的颗粒的大小称为颗粒直径，简称粒径或粒度。习惯上，粉末颗粒的大小（即粉末粒度）采用一维（onedimension）尺寸来衡量，粗略地表示粉末颗粒的粗细程度，以μm或mm为单位。通常所说的粒度指的是粒径。粉末粒径反映颗粒外形的某一尺寸。粒径的具体数值与粉末颗粒的形状及粉末

4、粒度的分析方法有关。因为，对于具体的测试方法是建立在一定的有关粉末颗粒形状的假设的基础之上的。如筛分析法指网孔的尺寸；光学显微镜法或扫描电镜法则代表颗粒投影的某一尺寸，即定向径；沉降分析、比表面法的当量粒径或等效球径。l投影径：DA=(4A/π)1/2（令颗粒的投影面积A与直径为DA的球形颗粒面积相等）l等体积球径：Dv=(6V/π)1/3（令颗粒体积V与直径为的球形颗粒的体积相等）l表面径：Dsp=(S/π)1/2（令颗粒的表面积S与球形颗粒的表面积相等）l体比表面径：Dsv=6/Sv=6V/S游乐设备游

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10、游乐场项目广东省游乐设备事务所专业设计开发前三种表示方法都基于了不同的对颗粒形状的假设，相互之间无法进行换算，且几何意义不明显。第四种方法不需对粉末颗粒的形状作任何形式的假设，而且其几何意义很明显，即为颗粒中心（centroid）到各表面元(微表面元ds)按其表面积加权距离的两倍。其有效性在于：(1)便于比较不同形状粉末颗粒的尺寸大小；(2)能有效地说明粉末颗粒尺寸对粉末的工艺性能（如粉末的压制与烧结性能）的影响。2．

11、粒度组成或粒度分布(particlesizedistribution)2．1粒度组成指具有不同粒径范围的颗粒在粉末总量中所占的百分数（质量或个数）。对于具体的测试方法，所测得的粒度分布是粗略的。因为，不同粒度范围的颗粒，其形状存在一定的差异，而这种差异恰恰反映了颗粒尺寸的大小。2．2表示方法：列表法直方分布图（histogram）和频度分布曲线：即以频度（各粒度范围的颗粒数占所统计颗粒总数的百分数）为纵坐标，粒径为横坐标，矩形高度代表该粒级的频度（百分数）。这一表示方法比较直观，适用于筛分析和显微分析法测定

12、的粒度分布的表征。若粒级取得足够窄，矩形上边的中点的连线成为频度分布曲线。（见教材）累计分布曲线(cumulativecurve)：分为“正”和“负”累计分布曲线两种。后者表示颗粒尺寸小于该粒度数值的粉末颗粒占颗粒总量的百分数；而前者则指粉末颗粒数量大于该粒度数值的粉末颗粒占颗粒总量的百分数。若将二者绘制于同一图上，则二者呈对称分布。（同上）以上表示方法一般基于显微镜法或筛分析法，且分析过程极其复杂，适用于较粗粉末的粒度组成分析。而对于微细粉末粒度组成的测定，常采用一种快速分析方法—激光衍射法。该法可给出粒

13、度组成的连续分布曲线和粉末的平均粒度。3平均粒度(Averageparticlesize)常用平均粒度的表示方法：算术平均径Da=∑NiDi/∑Ni体积平均径Dv=(∑Nid3/∑Ni)1/3面积平均径DA=（∑Nid2/∑Ni）1/2比表面平均径Dsp=K/(ρSm)K=颗粒的形状因子；ρ=颗粒的密度4粒度分析方法4．1筛分析(Screening)：适合于较粗（>38μm）粉末的粒度分析。测得粉末颗粒的最大外形