【国家标准(GB)】 金属及其化合物粉末 比表面积和粒度测定 空气透过法

中华人民共和国国家标准
金属及其化合物粉末
比表面积和粒度测定空气透过法Metallic and its compound powder-Determination of specific surface andparticle size by air permeating method1主题内容与适用范围
GB11107--89
本标准规定了金属及其化合物粉末比表面积和粒度测定方法一空气透过法。本标准适用于金属粉末及其化合物的粉末比表面积和粒度的测量。本标准不适用于纤维状、片状粉末的测量，但供需双方协商同意时，也可采用本标准本标准不适用于不同材质的混合粉末及含有粘合剂或润滑粉的粉末比表面积和粒度的测量，2引用标准
GB5161金属粉末有效密度的测定液体漫透法3术语及符号
3.1术语
3.1.1透过率permeability
多孔材料输送流体的能力。本标准中流体是指干燥空气。间隙孔interstices
空气能被输送通过的颗粒之间的孔隙。3.1.3透过孔隙度permeableporosity间隙孔体积与多孔床的体积之比。同义词，有效孔隙度effectiveporasity3.1.4包络体积envelopevolume
在粉未末床中排除间隙孔之外，被粉未颗粒所占据的体积。同义词：粉末有效体积effectivevolumeofpowders体积比表面volume specific surface3.1.5
粉末颗粒的表面积与它的有效体积之比。本标准中，体积比表面分为三种。3.1.5.1粘性流体积比表面viscous flowvolume specific surface涉及有粘性流效应的体积比表面，即仅考虑粘性流动所确定的表面积与粉末的有效体积之比。
3.1.5.2分子滑动流体积比表面molecular slipflowvolumespecific surface涉及有分子滑动碰撞效应的体积比表面，即在分子滑动流下所测出的表面积与粉末的有效体积之比。
中国有色金属工业总公司1989-02-23批准420
1990-03-01实施
GB 11107-
3.1.5.3体积全比表面volumewholespecificsurface在空气透过法测定中，具有分子滑动流效应的情况下，所测得的粉未表面积与粉未的有效体积之比。
本标准中的体积全比表面与吸附法所测定的体积全比表面是相当的，两者可以相互校对。3.1.6质量比表面mass specific sutfacc粉末的全表面积与粉末的质量之比；或者是粉末体积全比表面与粉末的有效密度之比。粘性流粒度或粘性流等效球形直径viscous flowparticlesizeorviscous equivalentsphericaldia-3.1.7
非多孔均匀球形粉末，与被测粉未有相同的有效密度，在同-··粘性流测定条件下，有相同的粘性流比表面的球形直径。
3.1.8全比表面粒度或全比表面等效球形直径whole specific surfaceparticlesize orwhole specific surface equivalent spherical diameter被测粉未的全比表面积与理想光滑均匀球形颗粒有相同的有效密度、相同的全比表面的颗粒直径。
分子滑动流处理系数molecular slip flow treatment factor3.1.9
分子滑动流体积比表面与粘性流体积比表面的比值半倍系数。全表面系数whole surface factor3. 1. 10
粉未的体积全比表面与其粘性流体积比表面之比，分子碰撞表面相关系数related coefficient with knocking of the molecules in the surfacc3. 1. 11
它等于分子滑动流的表面效应与孔体积效应的乘积除以粘性流附面层的体积效应。3.2符号
试样横截面积
试样管测量直径
试样压缩床厚度
试样压缩床粉末质量
粉未有效密度
粉末理论密度
粉未床有效孔隙度
粉末床总孔隙度
流体体积流速率
空气的粘度
粉未床的压强降
空气分子平均自由程
Kozeny-carman系数，商定为5
总透过率
纯粘性透过率
分广滑动流透过率
粘性流体积比表面
分子滑动流体积比表面
体积全比表面
P(泊)
Pa(帕斯卡)或mm水柱
方法原理
质量全比表面
粘性流粒度
全比表面粒度
分子滑动流处理系数
GB 11107
全表面系数S/Sk=
分子碰撞表面相关系数
(1 - ep)a . sk
被测粉未下料系数，它等十粉末称量的克数除以有效密度的克数
仪器常数，无量纲的常数
本方法是基于稳定空气流动下，气体透过粉末压缩床，测出其透过率来确定粉末的比表面积和粒度的。
粉未床的透过率受粉末的粒度、形状和床的有效孔隙度的影响。当粉末形状、孔隙度已并测出透过率时，按不同的方程能计算出粉末各种比表面积和粒度。空气透过粉末床时，-般情况，对粘性流粒度（D）大于10μm的粉末，空气透过是粘性流流动；小于10 um的粉末，是分子滑动流和粘性流的混合流动。Carman的粘性流动计算式为：
K(1- ep)2s2
×-!n·L
A· Ap
粘性流和分子滑动流的混合流，Carman-malherbe 计算式为；Φ=十m
-·n·L
K(I -e,)\s
从式（1)、式（2)、式(3)得到：·z·2
k(1- e)@
28—2
(1-p)s
X·Sk·Z-
s = +(a + 1) × s= d(s)
（1）
（4）
.（5）
（6）
GB 11107-89
上式中、么可以用吸附法测定的体积全比表面S来校准，其关系为：Jss/s= S/S=8+(p2+1)2
β= (8 - 1)/28
粉未床的总孔隙率和有效孔隙度为：粉末床的粒度和比表面的关系为：(D— 6/Ss
D/一6/S
粉末常用测量计算式为：
式中：-
测定时流量计的标定值，mm。
5试样制备与要求
5.1试样制备
D·A·L
Sw· pe
待测粉末在适当气氛中干燥，确保试样干燥而不氧化。DL/8
·（9)
(10）)
（11）
（12）
试样取量按粉未的粗细而定，粒度小于1um的粉末，粉末称量可小于0.3p.的克数；粒度大于20um的粉末，称取的质量应大于1.2p。的克数。其中按照GB5161中的方法测定。试样装入试样管，试样两端面分别加一片快速滤纸，用多孔盖塞压紧滤纸和粉末。5.2试样要求
试样的质量称准到0.001g，试样直径不小于8mm，试样厚度不小于4mm，试样压缩床孔隙度要求分布均勾。
试验仪器
6.1分析天平：用于称量粉末，其感量为0.001g或0.0001g。6.2粉末及多孔材料测定仪：
6.2.1粉未及多孔材料测定仪原理示意图见附录A。6.2.2主要部件：
空气泵和稳压装置；
6. 2. 2. 1
6.2.2.2测高计：用于测量粉末试样厚度1和流量计的水柱高h，读数精确到0.02mm；精密流量计：其等径等臂性精度为0.003，其指示值最高为300mm水柱，读数精确到0.06mm6. 2.2. 3
水柱。
测定步骤
试验条件的准备
GB 11107—89
按5.1条制备试样，精确测出粉末床的厚度L和试样管直径d，依公式（10)计算出粉来床的有效孔隙度&。试样厚度引起的有效孔隙度的误差应不大于0.2%。进行空管气路接通实验，大于1um的粉末控制压力源为500mm水柱，调整稳压控制旋转阀，确保压力起伏不大于0.5mm水柱；小于1um的粉末，允许用高于1000mm水柱的压力源，压力起伏应不大于1mm水柱。
试样管接通气路，当垂直压力计指示压力源为500mm水柱时，压J起伏不大丁0.5mm水柱，换下试样空管，在接口处接上校准管，调整第档控制阀，使流量计指示值达到校准管所标定的t值，完成第·档的仪器校准。档次控制旋钮对准第二档位置，调节第二档控制阀，使指示值达到校准管所标定的h值，完成第二档的仪器校准。
7.2试样的测定
试样按5.1条制备后，接在测定气路中，控制压力源为500mm水柱，压力起伏不大于0.5mm水柱，用第一档完成小于35um的粉末测定。当空气通过试样5min后，有稳定的流量，用测高计测出流量计指示的该值，以毫米水柱为单位，纪录到小数点后两位数，读准小数点后第位。若流量计指示值超过240mm水柱，则应该使用第二档进行测定。若粉末小于0.5μm，则允许用高于500mm水柱以上的压力源，流量计指示值不得小于5mm。用第二档测定粉末时，先将空管接通气路，档次旋钮置于第二档位置，开通气泵，求出每1mm水柱流量计指示值的管道压力损耗量Ap。摘下空管，将被测试样接入气路中，空气通过试样5min后，有稳定的流量，纪录第二档流量值h。测定的累计读数总误差为0.01mm。在1~8μm范围内重复测定，读数的相对误差应小于1.5%。8试样测定结果的计算与表达免费标准bzxz.net
8.1测定结果的计算
测定结果按式（1.2)首先计算出Dk，依式（5)或式（8)计算出B，然后按式（11)计算出Sk、S和I)。第档测量结果的计算，式（12)中的仪器常数应为a2；试样上的压力降Ap，还应减去管道的压力损耗量Ap·h。
8.2测定结果的表达
大于10 μm的粉末只作Ds的测定。小于10um的粉未，应测定出Dk、D、Sk、S、S和Sw。校准性的测定应先有S，得到。和β，然后适当地改变昂得到对应的么值。所有空气透过法测定的比表面积和粒度必须标注孔隙度，记入原始测定数据中。9测定报告
测定报告包括下列内容：
本标准编号：
被测样品名称、规格和所测项目；c.
试样处理情况；
记录粉末有效密度和有效孔隙度；测出的De、D、Sk、S、Sm和S值；任何对试验有影响的细节；
测定时间和检测人员签名。
附加说明：
GB11107-89
附录A
粉末及多孔材料测定仪
原理示意图
（补充件）
高压计
本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所提出。本标由中南工业大学粉未冶金研究所负责起草。本标准主要起草人张瑞福。
多功能
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