总孔隙体积P、颗粒间的孔隙体积P1 颗粒内孔隙的体积P2＝P－P1 颗粒间的孔隙数量n 平均孔隙大小P1／n 孔隙大小的分布、孔隙形状

第二节 粉末性能及其检测
粉末性能包括：


粉末的化学性能 粉末的物理性能 粉末的工艺性能
1．化学成分
粉末的化学成分应包括主要金属的含量和 杂质的含量
无规则形状粉末
(2) 颗粒密度
粉末材料的理论密度，通常不能代表粉末颗粒的 实际密度，因为颗粒几乎总是有孔的。

与颗粒外表面相通，叫做开孔或半开口(一端相通)。 颗粒内不与外表面相通的潜孔叫做闭孔。

三种颗粒密度的区别：

真密度： 颗粒质量用除去开孔和闭孔的颗粒体 积除得的商值。真密度实际就是粉末材料的理 论密度。
金属及多数非金属颗粒都是结晶体，但 颗粒的外形却不总与其特定的晶型相一 致。 制粉工艺对颗粒的晶体结构起着主要的 作用。一般说，颗粒具有多晶结构，而 晶粒大小取决于工艺特点和条件； 对于极细的粉末，可能出现单晶颗粒， 纳米粉末一般为单晶。

粉末颗粒晶体的严重不完整性
粉末颗粒实际结构的复杂性还表现为： 存在许多结晶缺陷，如空隙、畸变、夹 杂等。 从更微观的角度看，粉末晶体由于严重 的点阵畸变，有较高的空位浓度和位错 密度。 粉末总是贮存了较高的晶格畸变能，具 有较高的活性。
粉末体简称粉末
粉末是由大量的粉末颗粒组成的一种分 散体系，其中的颗粒彼此可分离。
粉末是由大量的颗粒及颗粒之间的空隙所 构成的集合体。
普通的固体或致密体则是一种晶粒的集合 体。
粉末与致密体的区别
致密固体内，晶粒之间没有宏观的孔隙， 靠原子间的键力联结。
粉末体内，颗粒之间有许多的小孔隙，而且联 结面很小，面上的原子间不能形成强的键力。

颗粒形状直接影响粉末 的流动性、松装密度、 气体透过性，对压制性 与烧结体强度均有显著 影响。 观察和研究颗粒的形状 和表面结构，可以来用 光学显微镜、电子透射 显微镜与扫描电镜。
颗粒形状与粉末生产方法的关系
颗粒形状的检测方法
用显微镜观察 光学显微镜 扫描电镜 透射电镜
显微镜的分辨能力
第三章 粉末性能及其测定
第一节 粉末及粉末性能
一、粉末体
通常把固态物质按分散程度不同分成致密体、粉 末体和胶体三类 大小在1毫米以上的称为致密体或常说的固体， 0.1微米以下的称为胶体微粒， 而介于二者的称为粉末体。
粉末冶金用的原料粉末基本上在粉末体的范围内，但 在特殊情况下，也用毫米级以上的粗颗粒，称为颗粒 冶金；同时，0.1微米以下的超细粉末的应用也日渐增 加
粉末化学成分的检测
化学成分检测同金属检测方法
氢损
金属粉末的氧含量，除采用库仑分 析仪测定全氧量外，可测氢损。
可被氢还原的金属氧化物的那部分氧含量，适 用于工业铁、铜、钨、铝、镍、钴等粉末。 粉末中的氧被还原生成水蒸气，某些元素(C， S)与氢生成挥发的化合物，与挥发性金属(Zn、 Cd、Pb)一同排出，测得试样粉末的重量损失， 称为氢损。 金属粉末的试样在纯氢气流中燃烧足够长时间 (铁粉为1000—1050℃，1时；铜粉为875℃， 半小时)。
似密度：颗粒质量用包括闭孔在内的颗粒体积 去除得到的。用比重瓶法测定的密度接近这种 密度位，又称为比重瓶密度。 有效密度 颗粒质量用包括开孔和闭孔在内的颗 粒体积除得的密度值。


测定颗粒似密度的比重瓶法 •一个带细颈的磨口玻璃小瓶，瓶 塞中心开有0.5毫米的毛细管，以 排出瓶内多余的液体。当液面平 齐塞子毛细管出口时，瓶内液体 具有确定的容积，一般有5、10、 15以至25、50毫升等不等的规格。 •粉末试样预先干燥后再装入比重 瓶，约占瓶内球积的1/3-1/2，连同 瓶一道称重后再装满液体，塞紧 瓶塞，将溢出的液体拭干后又称 一次重量，然后计算密度。

3 粉末颗粒的缺陷多，内表面也相当大。
粉末发达的表面积贮藏着高的表面能，对于气 体、液体或微粒表现出极强的吸附能力。 超细粉末容易自发地聚集成二次颗粒并在空气 中极易氧化或自燃。
外表面: 可以看到的明显表面，包括 颗粒表面所有宏观的凸起 和凹进的部分以及宽度大 于深度的裂隙 。
氢损的计算
2．物理性能
粉末的物理性能可以包括： 颗粒形状与结构，颗粒大小和粒度组成，比表 面积，颗粒的密度、显微硬度； 光学和电学性质； 熔点、比热、蒸气压等热学性质； 内颗粒内部结构决定的 x 射线、电子射线的反 射和衍射性质，磁学与半导体性质等。
(1) 颗粒形状

颗粒形状，可以笼统地 划分为规则形状和不规 则形状两大类。
粉末不像致密体那样具有固定的形状，而表现为 与液体相似的流动性。 然而由于颗粒间相对移动时存在摩擦，粉末的流 动性又是有限的。
1．颗粒聚集状态
粉末中能分开，并独 立存在的最小实体称 为单颗粒。 单颗粒如果以某种方 式聚集，就构成所谓 的二次颗粒，其中的 原始颗粒就称为一次 颗

2．颗粒结晶构造
内表面：
包括深度超过宽度的裂隙、微缝 以及与颗粒外表面连通的孔隙、 空腔等的壁面，但不包括封闭在 颗粒内的潜孔。
三. 粉未性能
粉末是颗粒与颗粒间的空隙所组成的分散体系
研究粉末体时，应分别研究属于单颗粒、粉末 体以及粉末体的孔隙等的一切性质。
(1)单颗粒的性质
1)由粉末材料所决定的性质：点阵构造、理论 密度、熔点、塑性、 弹性、 电磁性质，化 学成分。
杂质主要指： (1) 与主要金属结合，形成固溶体或化合物的金属或非金 属成分，如还原铁粉中的Si, Mn，C，P，O等； (2) 从原料和从粉末生产过程中带进的机械夹杂，如 SiO2 Al2O3、硅酸盐、难熔金属或碳化物等酸不溶物； (3)粉末表面吸附的氧、水和共它气体(N2, CO2) 制粉工艺带进的杂质有：水溶液电解粉末中的氢，气体 还原粉末中溶解的碳、氮或氢 。
2)由粉末生产方法所决定的性质：粒度、颗粒
形状、密度、表面状态、晶粒结构、点阵缺陷、 颗粒内气体含量、表面吸附的气体与氧化物、 活性。
（2）粉末体的性质
除了单颗粒的性质以外，还有： 平均粒度 粒度组成 比表面 松装密度、摇实密度、流动性。 颗粒间的摩擦状态 。

(3)粉末的孔隙性质