201-52. 什么是费氏粒度?

什么是费氏粒度?

费氏粒度是一种粉末粒度值,测试基本方法为稳流式空气透过法,即在空气流速和压力不变的条件下,测定比表面积和平均粒度。费氏法是一种相对的测量方法,不能精确地测定出粉末的真实粒度,仅用来控制工艺过程和产品的质量,但是在特定行业应用十分广泛,无论国际还是国内市场。

什么是费氏粒度?

什么是费氏粒度?

透过法测定粒度由于取样较多,有代表性,使结果的重现性好。对较规则的粉末,同显微镜测定的结果相符合。空气透过法所反映的是粉末的外比表面,代表单颗粒或二次颗粒的粒度,如果与BET法(反应全比表面和一次颗粒的大小)联合使用,就能判断粉末的聚集程度和决定二次颗粒中一次颗粒的数量。

汇美科费氏法是一种相对的测量方法,不能精确地测定出粉末的真实粒度,仅用来控制工艺过程和产品的质量。该方法只能精确地测量空气通过粉末堆积体时的透过率,其值的大小取决于它的孔结构。粉末堆积体的孔隙度、颗粒形状、粒度、粒度组成、粒度分布和压制方法等均影响孔的结构。因此,该方法仅适用于化学成分相同和粒度组成相似的粉末。对于化学成分相同而粒度组成不同的粉末,则会产生较大的测量误差。有时化学成分相同而粒度组成不同的两种粉末会得到相同的费氏值,因为它们有相同的透过率。因此,该方法所测量的粒度值不能和其它粒度测量结果进行比较。

费氏粒度的测试仪器为费歇尔微粉粒度分析仪(Fisher Sub-Sive Sizer,F.S.S.S),计算粒度的原理是根据古登(Gooden)和史密斯变换柯青-卡门方程后建立的公式,可参考《粉末冶金原理》黄培云 主编(第二版)[1] 。
费氏粒度分析仪由空气泵、稳压管、样品管、压力计、针形阀和粒度读数板等部件组成,见下图:
1.空气泵 2.过滤器 3.调压阀 4.稳压管 5.干燥剂 6.试样管7.多孔塞 8.滤纸垫 9.试样 10.齿杆 11.手轮 12.U形管压力计13.粒度读数板 14、15.针形阀 16.换档阀
当气泵开动后,空气流经过滤器进入带有水的竖立稳压管,然后流过干燥剂管,除去水分后流进样品管,最后通过针形阀流向大气。
每次测定,粉末试样预先须由齿条和手轮等部件构成的压制机构按试样高度曲线压制成对应孔隙率下的高度。当空气通过试样堆积体时,将产生一定的压力降。被测颗粒越大,产生的压力降越小,而U形管压力计水位上升越高,在粒度读数板上读出的粒度值越大。反之越小。U形管压力计有双重作用,它既是压力计,又是流量计(毛细管流量计),其值既表示空气通过粉末试样堆积体后的压力,又表示空气经粉末试样堆积体通过针形阀的流量。
粉末粒度的具体测量过程参见GB/T 3249-2009 金属及其化合物粉末费氏粒度的测定方法。每台仪器都配有一个红宝石标准管,其上标有规定孔隙率下的高低档值。高档值用于标定较细粉末的测定,即0.20~20μm范围粉末的测定;低档值用于标定较粗粉末的测定,即20~50μm范围粉末的测定。
测量时,首先应找到最佳孔隙率,然后再在最佳孔隙率下测量粉末的粒度。用一份粉末试样找最佳孔隙率,先从较高的孔隙率开始,逐步压实粉末,视粉末压缩性不同,取0.005~0.05不同的孔隙率间隔。压一次,测一次粒度,直至压不动为止。取相邻两个最接近的粒度值所对应的孔隙率的平均值为最佳孔隙率。用另一份试样,在所找到的最佳空隙率下进行测量,此时所得数据作为最终结果报出。

 

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