1.2 粉体材料的主要性能

实践中, 通常将粉体材料的性能分为化学性能、 物理性能和工艺性能三类介绍。

化学成分主要指粉末中主成分的含量和杂质的含量。金属粉末的化学分析与常规的金属试样分析方法相同。

物理性能主要包括颗粒形状、 粒度及粒度组成、 比表面积、 颗粒密度、 粉末体密度等。

工艺性能主要包括松装密度、 振实密度、 流动性等。

1.2.1 粉体材料的颗粒形状

颗粒形状是指粉末颗粒的几何形状。可将粉末试样均匀分散在玻璃试片上, 用放大镜或各式显微镜进行观察, 也可以用图像分析仪进行分析。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。规则形状的颗粒外形可近似地用某种几何形状的名称描述, 它们与粉末生产方法密切相关。

一般来说, 准确地描述粉末颗粒的形状是很困难的。在测定和表示粉末形状时, 常采用表面形状因子、 体积形状因子和比形状因子来近似地表述。

直径为d的均匀球体, 其表面积和体积分别为S=πd2和V=(π/6)d3, 其中的系数π和π/6就称为球的表面形状因子和体积形状因子。对于任意形状的颗粒, 其表面积和体积可以认为与某一相当的直径的平方和立方成正比, 而比例系数则与选择的直径有关。如果用投影面径da代表直径, 则表面积和体积分别为S=fd2a和V=kd3a, 两者的比值f/k称为比形状因子。

对于规则的球形颗粒, f=π, k=π/6, f/k=6。其他形状颗粒f/k均大于6。形状愈复杂, 则比形状因子就愈大。表1-2列出了某些金属粉末的近似形状与比形状因子的关系。

表1-2 某些粉末的近似形状与比形状因子的关系

1.2.2 粉体材料的粒度和粒度组成

用直径表示颗粒大小称为粒径或粒度。由于组成粉末的无数颗粒不可能同样大小, 因此又用不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量来表示颗粒大小的状况, 称为粒度组成, 也称粒度分布。

粒度仅指单个颗粒, 而粒度组成则指整个粉末体。通常所说的粒度包含有粉体平均粒度的意思, 具有统计学平均粒径的含义。