4.2. Определение насыпной плотности

Насыпную плотность порошковых материалов принято характеризовать величиной массы· порошка, приходящейся на единицу объема при свободной его засыпке; обозначим ее С_н. Величина этой характеристики обычно определяет объемное дозирование порошка при прессовании, влияет на сам процесс прессования и на величину усадки прессовок при спекании и потому является весьма важным параметром.

С физической точки зрения насыпная плотность порошка определяется тремя факторами [10]: действительной плотностью данного материала С_пикн, плотностью укладки частиц порошка в данномобъеме исостоянием поверхности частиц, более гладкие укладываются лучше, шероховатые - менее плотно. Насыпная плотность зависит и от формы частиц, и от фракционного состава порошка. При прочих равных условиях сферические или просто равноосные частицы, заполняя определепную форму, располагаются в ней более плотно, чем частицы осколочного или дендритного типа. Преобладание в порошке крупных частиц вызывает образование  более  крупных        воздушных промежутков между ними. Если размер частиц достаточно мал (тонкие и ультратонкие порошки), то силы сцепления между ними становятся соизмеримыми с силой гравитационного притяжения частиц, и тогда такие частицы образуют прочные коагуляционные структуры в виде беспорядочных сеток, препятствующих равномерному распределению порошковых частиц в объеме и их плотной упаковке [11]. Следовательно, для полидисперсных порошков существует оптимум гранулометрического состава, обеспечивающий наилучшую насыпную плотность, когда крупные частицы могут располагаться достаточно плотно, а мелкие заполнять промежутки между ними, уплотняя таким образом укладку порошка.

Для определения насыпной плотности пользуются прибором, называемым волюмометром (рис. 4. 2, а), который представляет собой кожух прямоугольной формы с наклонными перегородками, по которым после засыпки через верхнюю воронку порошок

стекает вниз, в форму с точно фиксированным объемом - обычно 25 см³. Пocле ссыпания порошка в чашечку избыток его снимается стеклянной пластинкой или шпателем, и проба взвешивается на лабораторных весах. Величина С_н определяется по формуле [12].

с_н = (F₂-F₁)/ v (4. 8)

где F₁ - масса формы;  F₂  -  масса формы с порошком; v -

объем формы.

Для лабораторных исследований насыпной плотности может

быть спользован микроприбор упрощенной конструкции типа

 

                                                                                            3

Рис. 4. 2 Приборы для   определения насыпной плотности

z

а - волюмометр: 1 - воронна для порошка; 2 - наклонные перегородки; з - измерительная емкость [12];       

б - упрощенный  прибор:

1 - емкость для порошка, 2 - пе

рекрывающая отверстие заглушка,          а                      о

3- воронка, 4 - стойка

 

предусмотренного ГОСТ 11035-64 для испытания формовочных материалов (см. рис. 4. 2, б) с объемом чашечки 2, 5 см3 • Разница вданных, полученных с его помощью и на волюмометре, не превышает 2-4 %.

Для каждой пробы насыпная плотность измеряется 3-5 раз и окончательный результат вычисляют как среднее из полученных значений. Величина насыпной плотности часто оговаривается в ТУ и ГОСТах и как важнейшая характеристика порошка непременно рассматривается при анализе любого технологического процесса порошковой металлургии [13-16].

Иногда удобнее определять величину, обратную насыпной плотности, которая характеризует объем, приходящийся на единицу массы порошка. Эту величину называют насыпным объемом, или насыпной плотностью по объему [4, 14], в отличие от насыпной плотности по массе. Она может служить наглядно-числовой характеристикой способности порошка к формозаполнению.

Следует отметить, что насыпная плотность - величина чисто эмпирическая ирасчет ее, например, для смеси разных порошков по закону аддитивности плотностей компонентов смеси неправомерен и дает неверные результаты.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: