基本介紹
- 中文名：微粉的密度
- 外文名：The density of the powder
- 包括：真密度、粒密度和堆積密度
- 真密度：乾燥試樣質量與其真體積之比
- 粒密度：測定置換法
- 堆密度：質量與體積之比
微粉的密度
微粉的密度微粉的表面有孔、裂紋，內部有狹縫，這樣使微粉產生孔隙，於是根據將孔隙考慮在內與否，可將微粉的密度分成真密度、粒密度和堆積密度(松密度)。測量方法:微粉的粒密度和真密度用置換法先測定其容積，再計算出密度;堆密度測定是用量筒測定其容積，再計算出密度。
堆積密度
堆積密度是微粉的一項重要技術參數，它是指可流動的微粉以某種特定的方式和途徑流入容器，其質量與體積之比，以g/cm3表示。與粗顆粒磨料堆積密度的測量方法相比，微粉堆積密度的測量要複雜的多，這是因為微粉的顆粒尺寸比較小，當顆粒之間的吸附力、摩擦力與顆粒的自重在一個數量級時，顆粒會彼此吸附在一起，形成結團、聚集現象。粒徑越小的微粉，結團、聚集現象就越嚴重。測量其堆積密度時必須將微粉顆粒分散開，否則測量結果的重複性就會很低。要在運動過程中把微粉分散開，就要施加一定外力，當外力大於微粉顆粒之間的吸附力和摩擦力時，微粉顆粒就會分開。外力的產生可通過多種途徑實現，一般採用機械振動的方式。
國際標準化組織於1999年頒布了ISO9136-2《磨料—堆積密度的測定—第二部分:微粉》，該標準對磨料微粉堆積密度測量過程中微粉的流動方式和路徑作了詳細的規定。ISO9136-2已被等效轉化為行業標準。
測量微粉堆積密度的測量裝置主要由接料部分、振動送料部分、電器控制部分組成。將待測的微粉裝入漏斗，微粉在自身的堆積作用下處於穩定狀態。當電磁振盪器啟動後，微粉在電磁振動的作用下，沿振動導槽以特定的方式和途徑流入測量筒中。
影響測量結果的主要幾何尺寸規定如下。①出料口的內徑:28mm;②出料口的高度:38mm;③振動導槽長度:210mm④從漏斗的底邊至振動導槽底面的高度:(8±4mm);⑤測量筒容積:(200±0.5)cm3，其容積由64mm內徑與62.2mm高度構成;⑥微粉下落高度:(140±1)mm(從振動導槽底部的上邊沿至測量筒的底部)。
電磁振盪器的主要作用是將彼此吸附在一起形成結團、聚集的微粉顆粒分散開，並在分散的同時實現微粉顆粒的連續傳送，其性能直接影響到微粉顆粒的分散效果，對測量結果有很大影響。電磁振盪器的激勵信號為脈動直流電壓。當脈動直流電壓處於脈衝狀態時，彈簧板受磁力作用沿弧線向下運動，當脈動直流電壓處於零狀態時，彈簧板在形變所產生的彈力作用下，沿弧線向上運動並回復到原始狀態，彈簧板的振動隨脈動直流電壓呈3000次m/in的周期性變化。彈簧板通過振動的傳播，使振動導槽中的微粉顆粒產生振動。振動導槽中的微粉顆粒受到的振動力可分解為與振動導槽平行的分量和與振動導槽垂直的分量。與振動導槽平行的分量使微粉顆粒沿導槽水平方向移動，與振動導槽垂直的分量使微粉顆粒產生向上的運動，而後又在重力的作用下回到振動導槽上。微粉顆粒的整個運動過程類似於跳躍，這種跳躍給微粉一種擺脫其相互吸附和摩擦的強制作用，從而達到了分散與傳送的雙重效果。電磁振盪器的主要技術參數如下。①振動頻率:3000次m/in;②振動幅度:0-1.5mm。
真密度
真密度是乾燥試樣質量與其真體積之比，真體積是扣除封閉氣孔後的體積。真密度是粉體材料最基本物理參數，因所有巨觀物理性質都與密度有關，也是測定微粉顆粒分布等其他物理性質必須用到的參數。真密度數值大小決定於材料化學組成及純度，其值直接影響材料質量、性能及用途，對其測定有重要意義，是保證高純矽微粉產品質量的重要物理指標之一。測定真密度關鍵是真體積的測定，而測真體積最重要的是將孔隙間的氣泡排盡。國內對微粉材料真密度的測定研究很少。微粉真密度的測定方法有國標比重瓶法、真密度測定儀法，雖然準確，但前者要求真空脫氣且恆溫的煩瑣、嚴格操作，費時;後者需儀器，成本高。
採用煮沸脫氣比重瓶法測定高純矽微粉真密度的分析方法，測定樣品時只須煮沸30min，不需煩瑣真空脫氣及恆溫操作，僅做精密溫度校正，也可得準確結果;而且操作更快速、簡便，設備也簡單，能更好滿足工廠例行分析需要。真密度測定實驗方法(煮沸法)(1)稱準潔淨、乾燥之空比重瓶，加一定粒度的適量乾樣又稱準，得樣品質量m3。(2)向盛有樣品的比重瓶中加入煮沸脫氣並冷卻的蒸餾水至瓶的1/2處，保持樣品完全潤濕;不加瓶蓋在調溫電爐上加熱至微沸並保持30min後(通過震動裝置等方式震動比重瓶)，冷卻至室溫;向比重瓶添加上述水至差不多加滿，並使瓶內試樣沉澱下來，直到上層液體僅有輕微渾濁為止;小心加滿比重瓶(液面稍低於瓶口)，輕輕插入玻璃塞瓶蓋，則比重瓶中浸潤液體蒸餾水會從瓶塞上的毛細管口溢出，將除瓶蓋毛細管平台上端以外部分的溢出水用濾紙小心吸乾除去，同時立刻記錄此時測定溫度，再仔細擦乾比重瓶外壁，立即稱準質量m2。(3)倒空並洗淨比重瓶，用上述水注滿比重瓶後，重複上述(2)中的蓋上瓶蓋操作後，準確稱量比重瓶加水的質量m1。全部過程建議戴皮指套操作比重瓶，使其溫度接近室溫，可預防人為預熱使比重瓶溫度增高，造成更多液體溢出。
