GB 6524-1986 金属粉末粒度分布的测定 光透法.pdf
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GB6524-1986金属粉末粒度分布的测定光透法
GB6524
金属粉末 粒度 分布
GB6524-1986
金属粉末粒度分布的测定光透法
6524-1986
金属粉末粒度分布的测定
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- 内容简介：
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中华人民共和国国家标准 金属粉末粒度分布 的测定光透 法 UDC 肠9 - : 6 2 0 . 娜 . 2 1 9 口 GB 6 5 2 1 -8 6 , De t e r m i n a t i o n o f p a r t i c l e s i z e d i s t r i b u t i o n o f me t a l l i c p o w d e r s b y血e t h o d o f p h o t o s e d i me n t a t i o n 本标准规定了用光透法测量金属粉末的 粒度分布。 本标准的 粒度测定范围一般为1 . 1 0 0 w m 。 对形 合 定的 所 钡 明 粉末与 测定中所用的液体介质，可测的 粒度 范围， 其上 限由 斯托克 斯公式适用 的层 流条 件 ( 即 雷 诺数R e 0 . 2 5 ) 具 体决 定， 下限则受布朗运动干 扰的 影响 所制约。 本 标 准 不 适用 颧粒形 状偏 离 球形 太 远的 金 属 粉 末， 即 m 、 纤维 状及 其 他 形 状复 杂 的 金 W 末 。 本 标准 不适用于在液体中难以分散的粉末，例如磁性强的金属粉末。由两种以上 密度不同的金属粉末 形成的 混合粉也不适用。 一般来说，非金属粉末粒度分布的测定，亦可参考本标准。 原理 在沉降开始时刻 ( t = 0 )，粉末悬浮液处于均匀状态，其 质量浓度为C o , 在液面以下深度h 处， 令一束平 行光通过悬 浮液。 颗粒在沉降初期，在光束平面处的各种粒径的 颗 粒都被从上 面到达光束平面的 颗粒代替，故在光束平面处的浓度保持不变。当悬浮液中存在的最一月 预 粒已从液面越过光束平面后，就不再有最大的 颗粒到达光束平面，因此，在该处的浓度开始减小。 1111111-t 在时刻t( 从悬浮液为均匀 托克斯公式决定的d 的那些颗粒 图 1 方法原理示意图 的瞬间算起)，光束平 面处 ( 深度h ) 的悬浮液中只 含有直径小于由 斯 ，见公式 ( 1 ): l s n h ( P 。 一 P , ) q t (1) 式中:n h 液体枯度 沉降高度 N . s / m 1 , m 书 固体粉末的有效密度， d= k g / m 3 t 液体介质的密度，k g / m“ ， -一一一 只马 国家标准局1 二6 一 。 6 一 2 3 发 布1 9 8 7 一 0 5 一 0 1 实施 GB 6 5 2 4 -8 6 9 重 力 加 速 度 ( 取9 . 8 1 ) ， c m s z c t沉降时间，5 。 当 光束通过悬浮液时， 除液体本身对光有吸收作用外，悬浮液中的粉末 颗粒还对光有散射和吸收 作用，因而产生光的强度的额外衰减，根据兰伯特一 比尔定律: l o g U / I ) = K.A. C。 L 式中: I o , I 分 别为强度相同的人射光透过液体介质后光的强度和在时刻t 透过悬浮液的光的强度: Km -消光系数，设为常数。 若经过 时9 7 I147 Pm o t = t , 一 t ; ( j 二 + 1 ) 后， 通过悬 浮液的光的 强 度由I ; 变化到I j ( I ; I , )， 由于在 时刻t ， 和时刻t J 所有 粒径大于d i f n d i ( d , d ; ) 的 颖粒已 沉降到光束平面 处， 颗拉质量见公式 ( 2): m j ; a d m ( l o g I j 一 l o g I ; ) ( 2 ) d m = d ; + d , (3) 式中:Amj 样品中 粒径在d , 至d 间隔崖 颇粒质量， d , 粒径d ; 和山的平均值。 对选 定的 每一 拉径间隔算出d m ( I o g I j 一 l o g I ; )。然 后， 就所有粒度间隔求其 和。则 样品中 校径 为d , 至d ; 白 钾 粒的质量百 分数见公式 ( 4 ): Mi ;( % )= d m ( l o g j 一 I o g I , ) E d . ( I o g I ， 一 l o g I) x 1 0 0 ( 4) 2 试样的制备和要求 选取样品按G B 5 3 1 4 -8 5 试样在1 0 5 士 2 的温度下 当试 样中含有大1 1 0 0 u m 粉末冶金用粉末的取样方法进行。 ， 在真空干燥箱中烘干1 h 。取出试样， 放在干燥器内冷却至室温。 的 相 颗 粒时， 在 测定以 前， 须 经过筛 分析， 电 顺 粒粒径 l 0 0 t m 再进行测 2.12.22.a 定。 3 试验的仪器和设备 3 . 1 光透法测定粒度分布的仪器由光源、测定部和记录部组成。 应用光透法测定粒度分布的商业仪器有多种型号* ，凡符合本标准原理的均可采用。 3 . 2 应备有超声波清洗器、温度计、 液体比重计和粘度计。 4 试 验条件和步 骤 4 . 1 试验条件 4 . 1 . 1 液体介质选择的原则: a . 对粉末颗粒具有好的润湿性和分散性。 b 粘度应适当。 因为由斯托克斯公式成立的条件R e 0 . 示为公式 ( 5 ): 3一 2 5 可以 推出能测定的最大颗粒直径的表 d m , x= /峨 . 5 n 2 户 。 ( p 。 一 P , ) 9 (5) 推荐使用北京电f 管) 一 产 “ WI D- C 3 0 1 型”拉度分布测定仪和丹东仪表研究所产 “ c x c 2 0 3 型”光定卢 扫描式粒度分布仪 GB 6 5 2 4 -8 6 因此，若液体的粘度太小，则将使能测定的最大粒径减小。而若液体的粘度太大，会不必要地增 加测量时间，并且对试样中的细颗粒，沉降受布朗运动的干扰也 会较为显著。 c . 选用的液体介质应不溶解试样，并不发生化学反应。 d . 毒性和腐蚀性小，挥发性不宜太大。 4 . 1 . 2 分散剂 为使介质液体对粉末有好的分散性，须加入适量的分散剂。 要得到一种合适的液体介质、 分散剂及其用量，必须做条件试验。 在附录A中列出了常用金属粉末用的液体介质和分散剂表，供参考选用。 4 . 2 试验步骤 4 . 2 . 1 接通电源，使仪器处于正常工作状态。 4 . 2 . 2 悬浮液的制备 对已经选用的介质，需在手册中查出其在测定温度下的密度和粘度值或直接测量。 取一 定量的样品， 放人烧杯中。缓慢地加人适量液体介质调拌成糊状，然后用液体介质稀释成悬 浮液。 将盛有悬浮液的烧杯置人超声波清洗器中进行分散。超声波分散的时间和条件以能使团聚的颗粒 充分分散为宜。 . 2 . 3 测量 将盛有不含粉末试 样的液 体介质的 沉降皿平 稳垂直 地放入 测量 仪器中， 测量其透光强度， 调至 仪 器规定的满度。 将已 制备好的 悬浮液倒人沉 降皿中 调至合 适的r 6 度，使 透光 强 度在满度的1 5 一 3 0 % 之间。在 测 量计时开 始前应搅拌约1 m i n ,注意保持液面在刻 度位置。 在测定过程中，应使沉降皿尽可能保持在 恒定温度，以防止悬浮液由于温差太大而引起热对流， 并应保持仪器不 受任何震动。 4 . 2 . 4 粒径间隔 建议l o o m 以下的粉末间隔选取f p m ; 5 0 0 m 以下取5 k m ; l 0 0 ll m 以下取l o u m o 5 结果的表示 对 各 个 拉度 间 隔d l 至 试 的 质 量 百 分 数 经 过 处 理 换 算 成 小 于 各 粒 径 的 累 积 质 量百 分 数， 列 表表 示 。 也可用图表示，横坐标为 粒径，纵坐标为 小于该粒径的累积质量百分数，在50o5 0 % 处的粒径为中位径。 表示方法实例如表1 和图2 所示。 5 . 1 用表格形式表示 样品名称: 钨粉 介质液体:异丁 醇 表 1 拉径司 隔，O m 0 11 33 55 77 99 j 11 1 1 31 3一 1 51 5- 1 7 累积百分数， % 1 . 1 86 . 3 41 7 . 82 6. 4 5 0. 171. 28 8. 99 8. 41 0 0 5 . 2 用粒度分布曲线表示 GB 6 5 2 4 -6 6 0 2 4.D w 1 0 1 2 1 4 1 6 l 6 4 m D5 0 = 9 . O W m 图 2 结果表示方法 6 试验报告 试验报告应包括以下内容: 8 . 本标准号; b . 辨别试样所需的详细情况; C . 使用的仪器; d . 试样的处理方法 ( 干燥、 分散条件); e . 介质的 粘度值、密度值、分散剂的名称及用量 f . 测试结果; 9 . 能影响测试结果的任何细节。 GB 6 5 2 4 一. 6 附录A 一些金属粉末适用的液体介质和分散剂 ( 见下表) 。 金属粉末 液体介质和分散剂 ( 浓度约。 5 创L) 铝环 己醉 环己rF4 异丙醇 石蜡 油 四抓化4 9 t 水十 六偏磷酸钠 碳化硼水+ 焦碑酸钠 n 丁脖 + 乙醇 青铜环 己1 47 环 己N 7 铬们 一 丁醇 煤油 钻乙A n 一 于两 7 异丁醇 铜 水+焦磷酸钠 乙醉 丙4F4 水十 多偏磷酸钠或多烷基磺酸盐表面活性剂 镍水 十廿油 乙A 7 环己酮 硅 水十 芳基磺酸盐表面活性剂 乙A 享 碳化硅 水十焦磷酸钠 n J 一 1 4 7 1 6 7 CB 8 5 2 4 -88 续表 金属粉末液体介质和分散剂 浓度约0 . 5 9 / L) 银 水十甘油 乙醉 , o环己醇 环 己阴 锡n 一 丁醉 异丁醇 钦水+ 焦碑酸钠或经乙基盐表面活性剂 钨水+多烷基磺酸盐表面活性剂或多偏碑酸钠 丙侧 环己醉 n 厂 醇 异戍醉 水+ 甘油 ( 1: I ) 石墨水 十 烷基磺酸盐表面活性剂或丹宁酸或油酸钠 乙醇 n r 醇 铁和钢水+ 多偏磷酸钠或径乙基盐表面活性剂 铅环己醉 环己酮 丙8 4 n f 醉 镁乙醇 n r 游 锰环己m l 异 丁 醇 . 1 6 8 GB 6 5 2 1 -8 6 续表 乞 日乙V4 I 水 +I油 乙o t- 11 m f 碳化V S水 +! 士 油 水十焦磷酸钠 水十多 烷t x 磺酸盐表而话性剂或多偏磷酸钠 S R乙内 享 环己P 7 n 一 内
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