浅谈激光粒度仪在金属粉行业中应用

 一、 金属粉及其性能 

   金属粉末是指尺寸小于1mm的金属颗粒群。包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末，是粉末冶金的主要原材料。

   金属粉末属于松散状物质，其性能综合反映了金属本身的性质和单个颗粒的性状及颗粒群的特性。一般将金属粉末的性能分为化学性能、物理性能和工艺性能。化学性能是指金属含量和杂质含量。物理性能包括粉末的平均粒度和粒度分布，粉末的比表面和真密度，颗粒的形状、表面形貌和内部显微结构。工艺性能是一种综合性能，包括粉末的流动性、松装密度、振实密度、压缩性、成形性和烧结尺寸变化等。此外，对某些特殊用途还要求粉末具有其他的化学和物理特性，如催化性能、电化学活性、耐蚀性能、电磁性能、内摩擦系数等。金属粉末的性能在很大程度上取决于粉末的生产方法及其制取工艺。粉末的基本性能可用特定的标准检测方法测定。粉末粒度及其分布的测定方法很多，一般用筛分析法（>44μm）、沉降分析法(0.5～100μm)、气体透过法、显微镜法等。超细粉末(<0.5μm)用电子显微镜和 X射线小角度散射法测定。金属粉末习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。

二、金属粉行业发展现状

   铜粉等有色金属粉末是粉末冶金工业的重要基础原理，广泛应用于电触头合金、电碳制品、摩擦材料、金刚石工具材料、含油轴承、粉末冶金零件等生产，而铜粉又是主要的有色金属粉末品种。国内铜粉等有色金属粉末至今已有50多年的发展历史，通过几十年的发展，国内铜粉等有色金属粉末不断壮大。特别是十多年来更是实现了跨越式发展，国内生产企业无论从企业数量、生产规模、产量、技术等方面均取得了显著的成就。据行业不*统计，目前仅各种铜及铜基粉末年产量已超4000吨，且正在不断快速增长，发展前景看好。

三、粉末冶金基础知识

  1 .粉末的化学成分及性能 ;尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。  1.粉末的化学成分     常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。   2.粉末的物理性能    ⑴ 粒度及粒度分布       粉料中能分开并独立存在的zui小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。  ⑵ 颗粒形状   即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。  ⑶ 比表面积   即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。   3.粉末的工艺性能     粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。  ⑴ 填充特性     指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。  ⑵ 流动性     指粉末的流动能力，常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。流动性受颗粒粘附作用的影响。 ⑶ 压缩性     表示粉末在压制过程中被压紧的能力，用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示，在标准模具中,规定的润滑条件下测定。影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度，塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好；颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。   ⑷ 成形性 指粉末压制后，压坯保持既定形状的能力，用粉末能够成形的zui小单位压制压力表示，或用压坯的强度来衡量。成形性受颗粒形状和结构的影响.

四、激光粒度仪在金属粉行业中的应用

   粉末颗粒几何特点主要有颗粒大小、形状、表面积等。其中粉末颗粒的大小或粒度和粒度分布zui为重要。它在很大程度上决定了粉末颗粒加工工艺和效率，是设备选型以及工艺过程控制的基本依据，对物料的应用而言，粉末的粒度及其分布是重要的物理机械性能之一。目前对粉末颗粒粒度的描述和测定方法很多，但各种方法所得出的粒度值也不同，有的相差甚远，但各种方法也有其使用的领域。目前在金属粉末粒度仪检测方面已经普遍应用的是激光粒度仪检测方法。

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