充填粉末进行成形时， 充填粉末进行成形时，粉末颗粒间的空隙 越小，制成的压坯质量越好，烧结也容易。 越小，制成的压坯质量越好，烧结也容易。所 以使各种粒度的粉末适当配合， 以使各种粒度的粉末适当配合，对生产优质粉 末制品是很重要的。 末制品是很重要的。粉末粒度的最佳配合随粉 末颗粒的形状、粉末的种类不同而变化。 末颗粒的形状、粉末的种类不同而变化。
粉末的流动性是指50g粉末从标准流速 粉末的流动性是指50g粉末从标准流速 50g 漏斗流出所需的时间，单位为s/50g s/50g。 漏斗流出所需的时间，单位为s/50g。 粉末流动的阻力是由粉末颗粒相互直 接或间接接触而阻碍其他颗粒自由运动引 起的。 起的。 粉末的湿度对流动性影响也很大， 粉末的湿度对流动性影响也很大，粉 末湿度大，流动性差。因此， 末湿度大，流动性差。因此，吸潮的粉末 应烘干。 应烘干。
压制性、压缩比和粉末坯压制强度
• 压制性和成形性，对于金属粉末，可以看作同义 压制性和成形性，对于金属粉末， 词。压制性一般表示为粉末经压制并脱出后压坯 的密度。粉末是在规定尺寸的封闭压模中， 的密度。粉末是在规定尺寸的封闭压模中，在规 定压力和规定条件下进行压制的。 定压力和规定条件下进行压制的。压制性是金属 粉末固有的材料特性的一个量度并广泛用于金属 粉末的质量控制检验。 粉末的质量控制检验。 • 压缩比定义为松散粉末体积与由这些粉末压戊的 压缩比定义为松散粉末体积与由这些粉末压戊的 压坯体积之比。 压坯体积之比。 • 压坯在生坯的情况下，必须具有足够的强度，以 压坯在生坯的情况下，必须具有足够的强度， 保证在从压机搬运到烧结炉的过程中不会发生磨 损和破裂。 损和破裂。
• 酸不溶物含量
测定酸不溶物含量试验中，在规定条件下， 测定酸不溶物含量试验中，在规定条件下，铁粉样品 用盐酸溶解，铜粉样品用硝酸溶解。 用盐酸溶解，铜粉样品用硝酸溶解。不溶物质可以 过滤出来，在炉中燃烧和称重。 过滤出来，在炉中燃烧和称重。
粉末颗粒的结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ粉末密度与流动性的测定
粉末的流动性
• 在沉降和重力分析法中，粒度的测定是以 在沉降和重力分析法中， 斯达克斯(stokes)定律为基础的。 (stokes)定律为基础的 斯达克斯(stokes)定律为基础的。 • 斯达克斯(stokes)定律给出了直径为x、密 斯达克斯(stokes)定律给出了直径为x (stokes)定律给出了直径为 度为ρ的球形颗粒，在密度为ρ 度为ρ的球形颗粒，在密度为ρF、粘度为 μ的液体介质中，其沉降速度v如下： 的液体介质中，其沉降速度v如下：
• 测定金属粉末比表面的方法是 测定金属粉末比表面 比表面的方法是
• 以渗透性为基础的费氏(Fisher)粒度测定仪 以渗透性为基础的费氏(Fisher) (Fisher)粒度测定仪 • 气体吸附法(BET) 气体吸附法(BET)
化学检验
• “氢损” 氢损”
在氢损试验中，将粉末样品在氢气流中，在一定的温 在氢损试验中，将粉末样品在氢气流中， 度下，加热一定的时间，然后测定重量的损失。 度下，加热一定的时间，然后测定重量的损失。所 损失的重量即是粉末中含氧量的大致数量。 损失的重量即是粉末中含氧量的大致数量。
粉末颗粒的形状
• • • • • • • • • 针状 角状 树枝状 纤维状 片状 粒状 不规则状 瘤状 球状
粉末形状与生产方法的关系
颗粒 形状 球形 近球形 多角形 片状 粉末生产方法 气相沉积， 气相沉积，液相 沉积 气体雾化，置换 气体雾化， 溶液） （溶液） 机械粉碎 塑性金属机械研 磨 颗粒 形状 树枝状 不规则 形 多孔海 绵状 碟形 粉末生产方法 水溶液电解 水雾化，机械粉 水雾化， 碎，化学沉积 金属氧化物还原 金属漩涡研磨
第三章
• • • • • •
粉末的性能和检验
性能概述 形状、粒度及其分布、 形状、粒度及其分布、比表面 化学成分 组织结构 密度与流动性 压制性
粉末的性能概述
• （1）几何特性 颗粒形状、粒度、粒度分布及比表面。 颗粒形状、粒度、粒度分布及比表面。 • （2）物理性能 颗粒密度、颗粒内空隙、松装密度、 颗粒密度、颗粒内空隙、松装密度、 振实密度、表面状态及表面张力等。 振实密度、表面状态及表面张力等。 纯度及氢中失重等。 • （3）化学性能 纯度及氢中失重等。 • （4）机械性能 硬度、加工硬化性、塑性变形能、显 硬度、加工硬化性、塑性变形能、 微组织、流动性、压制性及成形性等。 微组织、流动性、压制性及成形性等。 • （5）特殊性能 电磁性能、摩擦特性、导热性、耐热 电磁性能、摩擦特性、导热性、 抗氧化性及耐腐蚀性等。 性、抗氧化性及耐腐蚀性等。 • 对粉末冶金来说，主要性能是颗粒形状、粒度、粒度分 对粉末冶金来说，主要性能是颗粒形状、粒度、 松装密度、压制性、成形性、流动性及化学成分等。 布、松装密度、压制性、成形性、流动性及化学成分等。
粉末颗粒形状对铜粉末密度的影响
颗粒形状 球形 不规则形状 片状 松装密度 /(g/cm3) 4.5 2.3 0.4 振实密度 /(g/cm3) 5.3 3.1 0.7 松装时孔隙 度(％) 49.4 74.2 95.5
比表面
粉末的比表面即单位质量粉末的总表面积。 粉末的比表面即单位质量粉末的总表面积。 如果已知粉末的粒度分布x 颗粒密度ρ 如果已知粉末的粒度分布 i与Wi、颗粒密度ρ、 不规则形状颗粒的形状因素θ 则其比表面为： 不规则形状颗粒的形状因素θ，则其比表面为：
粒度及其分布
• 测定粉末粒度和粒度分布的方法： 测定粉末粒度和粒度分布的方法： 粒度和粒度分布的方法
• • • • • • • • a、筛分 b、显微测量 以斯达克斯(stokes)定律为基础的方法： (stokes)定律为基础的方法 c、以斯达克斯(stokes)定律为基础的方法： c1、罗拉(RoIIer) (RoIIer)空气分级器 c1、罗拉(RoIIer)空气分级器 c2、 c2、气体沉降粒度测定仪 c3、光学和X c3、光学和X线比浊法 库尔特(coulter) (coulter)计数和光度沉降粒度分析仪 d、库尔特(coulter)计数和光度沉降粒度分析仪 激光散射和Microtrac Microtrac粒度分析仪 e、激光散射和Microtrac粒度分析仪