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美国麦克钟华博士带您全面认识粉体特性表征的手段与应用实践
2017年12月13日 发布 分类:行业要闻 点击量:3221
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粉体的特性包括颗粒物性和颗粒集合体的物性,其主要包括如下几大块内容:1、几何性能(粒度、比表面、孔径和形状等);2、化学性能(化学成分、纯度、氧含量和酸不溶物等);3、力学特性(松装密度、流动性、成形性、压缩性、堆积角和剪切角等);4、物理性能和表面特性(真密度、光泽、吸波性、表面活性、zeta电位和磁性等)。这些特性在一定程度上会影响粉体的成型加工及后期应用。因此,在生产及研究过程中需要采用合适的手段,准确的表征它们。

 

下文将就无机粉体材料较为常见的粒度及粒型、孔隙率及比表面、表面特性、密度测试、力学特性、化学性能等粉体材料特性的表征手段做简要的解析。

 

1、粒度及粒

 

颗粒的粒度是各种粉体材料在工业上应用的主要指标,它影响粉末的加工成形、烧结时收缩及产品的最终性能。某些粉末冶金制品的性能几乎和粒度直接相关,生产实践中使用的粉末,其粒度范围通常在几百个纳米到几百个微米之间。

 

分析手段:对粒度分析来说,有许多测试方法,但没有一种测试技术能够满足所有材料的应用需求,选择正确的测试方法是获得可靠数据的关键,常见的粒度测试方法有:动态光散射法(可测zeta电位及较小颗粒)、激光衍射法、静态光散射法、X光沉降法、电阻法、空气渗透法(费氏法)、静态图像法、动态图像法等。

 

颗粒的形状取决于制粉方法,如电解法制得的粉末,颗粒呈树枝状;气体雾化法制得的基本上是球状粉。粉末颗粒的形状会影响到粉末的流动性和松装密度,由于颗粒间机械啮合,不规则粉的压坯强度也大,特别是树枝状粉其压制坯强度最大。但对于多孔材料,采用球状粉最好。

 

分析手段:动图图像法、静态图像法。

 

2、比表面及孔隙

 

比表面积和孔隙度是影响固体材料的质量和性能的物理性质。基于两种材料的物理表面积变化,相同物理尺寸的材料也会呈现完全不同的性能表现。比表面积测量是一种用于包括催化剂、分子筛、MOF材料、电池、吸附剂、人工骨、药物、金属粉末为增材制造与各种各样的其他应用和行业的重要分析法。

 

分析手段:气体吸附仪、压汞仪。


美国麦克自动比表面与孔隙度分析仪(气体吸附仪)

 

3、表面特性

对于催化剂的设计、效率和性能的优化而言,需要对催化材料的比表面和表面化学深入的了解。化学吸附法被用来测定某种催化剂促进理想反应的效率,和检测经过一段时间的催化活性/再生的降解。

 

分析手段:化学吸附分析仪,如静态容量技术和动态(流动气体法)技术法

 

4、密度测试

在某些领域控制成品的密度对性能和经济考虑是理想的选择,为此,许多生产商致力于开发部分多孔的材料,仍能实现他们的作用。而在某些领域,也有追求密度极致化以获得高性能产品,如透明陶瓷等。不管是哪一类产品,它们都需要密度测试来引领制造工艺。但许多材料内部是带有空洞的,因此对材料真密度的测量也会带来一定的困扰,必要的时候需要对材料进行粉碎使测试结果更接近真实值。

 

分析手段:气体置换法测密度

 

美国麦克全自动气体置换法真密度仪

 

5、力学特性

力学特性粉末的力学性能即粉末的工艺性能,它是粉末冶金成形工艺中的重要工艺参数。粉末的松装密度是压制时用容积法称量的依据;粉末的流动性决定着粉末对压模的充填速度和压机的生产能力;粉末的压缩性决定压制过程的难易和施加压力的高低;而粉末的成形性则决定坯的强度。

 

分析手段:粉体流变仪等

 

6、化学性能

化学性能主要取决于原材料的化学纯度及制粉方法。较高的氧含量会降低压制性能、压坯强度和烧结制品的力学性能,因此粉末冶金大部分技术条件中对此都有一定规定。例如,粉末的允许氧含量为0.2%-1.5%,这相当于氧化物含量为1%~10%。

 

对于更多的应用领域而言,其对粉体的特性关注点不尽相同,其测量方法也很难详尽的描述,想要更加深刻了解粉体特性表征手段的粉体从业人员,你们将有一个不容错过的机会!在即将举办的2017第二届全国粉体检测与评价技术应用交流会暨实战培训班」上,来自麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司的应用部经理钟华博士将为我们分享名为「全面认识粉体特性表征的手段与应用实践」的报告。此外众多材料测试、仪器分析业内专家也将出席我们的会议,感兴趣的朋友们,12月27、28、29号,我们珠海会议见!

 

▲美国麦克仪器应用部经理--钟华博士

 

关于美国麦克仪器公司

麦克仪器公司专业生产比表面仪、压汞仪等颗粒粉体表征仪器,其生产仪器产品基本涵括的颗粒及粉体特性测试,产品线包含:比表面仪、孔隙分析仪、物理吸附仪、化学吸附仪、高压吸附仪、压汞仪、催化剂表征系统、密度分析仪、粒度粒型分析仪、Zeta电位仪、粉体分离度分析仪、粉体强度分析仪等。

 

麦克分析服务中心可提供颗粒与粉体的收费测样服务,可对粒度、粒型、比表面、孔径和孔容、密度、化学吸附、残余磁性、催化剂表征、Zeta电位等多种粉体材料特性提供专业的测试服务。

 

粉体圈 作者:小白

 


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