Седиментаційні методи
Гравіметрична седиментація:
метод накопичення осаду
0,5...70
піпеточний метод
1...60
Концентраційні методи
Фотоседиментація
0,1...500
Фотоседементація у відцентровому полі
0,05...10
Метод поглинання рентгенівського випромінювання
0,03...1000
Диференційні методи
Рахувальні методи
Кондукторометричний метод
0,4...1200
Лазерно-променевий метод
0,1...2000
Оптична мікроскопія
1...100
Електронна мікроскопія
0,004...1
За розмір частинок для наочного визначення беруть максимальну хорду, для автоматичного підрахунку – хорду у вертикальному чи горизонтальному напрямах. У разі дуже нерівномірних частинок, для яких значення нерівності більше 3, вимірювання проводять у двох напрямах. Мінімально допустимі для такого аналізу розміри частинок порошків визначають збільшенням, тобто роздільною здатністю мікроскопа. На оптичних мікроскопах з використанням імерсійної оптики можна з достатньою точністю вимірювати частинки розміром 0,6….0,8 мкм. Для вимірювання дрібніших частинок застосовують електронні мікроскопи з великим збільшенням. За допомогою електронного мікроскопа встановлюють розміри частинок аж до 1,0 нм.
Седиментаційний аналіз, як і мікроскопічний, застосовують здебільшого для визначення розмірів частинок дисперсних порошків. Він ґрунтується на законі Стокса – залежності між розмірами частинок і швидкістю їх осадження у в’язкій рідині:
де – швидкість осадження, м/с; – радіус частинок, м; – густина відповідно матеріалу частинок і рідини, кг/м3; – прискорення сили тяжіння, м/с2; h– в’язкість рідини, кг/(м'с).
Форма частинок порошків– одна з важливих характеристик порошків. Вона може бути сферичною, краплеподібною, неправильною, осколковою, дендритною, тарілчастою, лускоподібною і обумовлюється методом отримання порошку (рис.1.1).
Рис.1.1. Форма частинок: а – голчаста; б – вугловата; в – дендритна;
г – асиметрична; д – вузлувата; е – сферична; ж – волокниста;
к – пластинчаста; л – конгломератна
Поряд з наведеними характеристиками форм частинок порошки атестують також за нерівновісністю частинок – співвідношенням розмірів частинок у двох перпендикулярних напрямах. Значення нерівновісності може змінюватись від 1,0 до 1,2 для сферичних порошків, до 5,0 і більше – для краплеподібних та лускоподібних. Форма частинок визначає також технологічні властивості порошків, а отже, режими їх пресування, спікання, властивості пресовок і, певною мірою, властивості готових виробів. Вплив форми частинок на вказані характеристики розглянуто нижче.
Форму частинок порошків визначають за допомогою оптичних чи електронних мікроскопів на спеціально приготованих препаратах із суміші порошків і дисперсійних середовищ (гліцерину, скипидару).
Під питомою поверхнею розуміють поверхню одиниці маси (об’єму) порошку (одиниця виміру – м2/г(м2/см3)). Визначальний вплив на питому поверхню справляють розмір і форма частинок порошку. Чим більше неправильна форма частинок порошку і менший їх розмір, тим більша питома поверхня. Питома поверхня також залежить від методу отримання порошку.
Визначення питомої поверхні порошків – важливий момент у практиці порошкової металургії. Крім того, питома поверхня є найбільш зручним контрольованим параметром процесу отримання порошків подрібненням чи іншими методами.
Питому поверхню порошків визначають здебільшого за двома методами. Метод БЕТ ґрунтується на адсорбуванні пари метанолу (CH3OH) за кімнатної температури чи пари азоту за температури мінус 195°С молекулярним прошарком на поверхні випробовуваного порошку. Знаючи кількість речовини, адсорбованої наважкою порошку, можна визначити його питому поверхню. Тривалість визначення питомої поверхні за методом БЕТ у разі адсорбції пари метанолу – 1…2 год, адсорбції азоту – 5…6 год.
Менш точним, але швидшим є метод визначання питомої поверхні, оснований на фільтрації газу через прошарок порошку. Швидкість фільтрації обернено пропорційна квадрату питомої поверхні фільтрувального прошарку. Для визначення питомої поверхні за цим методом можна використовувати прилади В. В. Товарова чи Б. В. Дерягіна. У першому випадку фільтрація газу відбувається у молекулярному режимі за атмосферного тиску, а в другому – за зниженого тиску (0,7…1,1 Па) у так званому кнудсенівському режимі, коли довжина вільного пробігу молекули газу більша від лінійного розміру пор. Останній метод найбільш прийнятний для визначення питомої поверхні сферичних порошків, оскільки кнудсенівський режим руху газу порушується в лабіринтових безвихідних порових каналах.
Пікнометрична густина характеризує пористу і зернисту структури частинок порошків і, як правило, за відсутності домішок, нижча за теоретичну щільність матеріалу порошку. Останнє зумовлено тим, що під час отримання порошку всередині частинок може утворюватись закрита пористість. За фізико-хімічних методів отримання порошків пористість спричиняється конгломеруванням більш дрібних частинок, дефектами кристалічної будови, а за методом розпилення розплавів – утворенням газових порожнин унаслідок інтенсивного виділення газоподібних продуктів взаємодії компонентів розплаву з енергоносієм ( наприклад, СО2 ), зумовлених взаємодією вуглецю у вуглецевмісних розплавах з киснем повітря. За інших однакових умов зниженню густини порошків також сприяє їх окиснення (наявність у них оксидів основного металу).
Найпоширеніший метод визначення щільності порошків – пікнометричний.
Мікротвердість порошку є характеристикою стану кристалічної гратки матеріалу порошку чи наявності домішок у ньому. Зазвичай мікротвердість порошків дорівнює або вища за виміряну для матеріалів в умовах рівноваги. Підвищенню мікротвердості порошків сприяє наклеп у разі отримання їх механічними методами, гартуванням, розчиненням газів (кисню, азоту, водню), вуглецю з утворенням твердих розплавів чи відповідних сполук, що мають, як правило, вищу мікротвердість, ніж матеріал, що їх утворив.
Мікротвердість вимірюють за стандартною методикою на мікротвердомірах ПМТ-3М, ПМТ-5 на спеціально приготовлених шліфах препарату.
Національний технічний університет України... Київський політехнічний інститут... Основи отримання порошкових та композиційних матеріалів...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Методи визначення розміру частинок
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Хімічні властивості
Характеристикою хімічного складу порошків є вміст основного компонента в однокомпонентних порошках та вміст основного компонента і легувальних елементів у порошку сплавів. Залежно в
Фізичні властивості
До фізичних властивостей порошків, перш за все, відносяться: середній розмір частинок і розподіл їх по крупності, форма частинок, щільність порошку (пікнометрична щільність), мікротвердість, питома
Технологічні властивості
Насипна щільність. Під насипною щільністю розуміють масу вільно насипаного порошку в одиниці об’єму. Насипна щільність визначає початковий об’єм, який засипають у м
Визначення фізичних властивостей
Для визначення гранулометричного складу грубих і середніх порошків застосовують ситовий аналіз, який полягає в тому, що визначену кількість порошку у наважці
Визначення технологічних властивостей
Насипна маса є об'ємною характеристикою і представляє собою масу одиниці об'єму вільно насипаного порошку.
Для визначення насипної щільності використовують волюмоме
ОТРИМАННЯ ПОРОШКІВ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ МЕХАНІЧНИМ ПОДРІБНЕННЯ
Механічні методи отримання порошків – це такі методи, у процесі виконання яких майже не відбувається зміни складу матеріалу.
Механічні методи можна застосовувати як самостійну опера
Вплив рідин та ПАР на процес подрібнення матеріалів
Відомо, що наявність рідин та ПАР на поверхні твердих тіл і те, що між ними немає взаємодії, може значно знижувати межу пружності матеріалів, їх твердість та міцність і тим самим по
Порядок виконання роботи
Для вивчення впливу часу і маси куль на процес розмелу у три барабани завантажують однакову кількість (за вказівкою викладача) чавунної стружки чи залізного порошку з розміром части
Основи процесу
Одержання порошкових матеріалів з певною щільністю, міцністю та іншими заданими властивостями відбувається шляхом зближення та об'єднання окремих структурних елементів (частинок, волокон, гранул, в
ПРАКТИКА ПРЕСУВАННЯ
У практиці пресування, залежно від форми і габаритних розмірів виробів, що виготовляються, вимог, що пред'являються до властивостей порошкових виробів, і інших чинників, застосовуют
Експериментальна частина
Мета роботи: Дослідити вплив тиску пресування на ступінь ущільнення порошків металів, сплавів, багатокомпонентних шихт.
Визначити прийнятність існуючих рівнянь пресування для опису процесу
Обговорення результатів
Провести опис отриманих результатів та їх аналіз.
Пояснити характер отриманих залежностей ущільнення порошків з погляду впливу на них властивостей порошків та процесів, що відбуваються при
Контрольні запитання
1. Вказати переваги й недоліки існуючих рівнянь пресування.
2. Як визначити сталі в рівнянні М. Ю. Бальшина ?
3. Як визначити сталі в рівнянні Н. Ф. Куніна і Б. Д. Юрченка ?
Порядок виконання роботи
Робота проводиться з 3-4 видами порошків ( за вказівкою викладача).
Спресувати чотири зразки кожного із зазначених порошків при різних тисках (за вказівкою викладача). Для цього визначити
Основи процесу
Спікання − основна операція в технології порошкової металургії, у наслідок якої вироби набувають остаточні властивості. У процесі спікання збільшується міцність контактів між частинками, які
Вплив різних факторів на процес спікання
Найбільш діючі контрольовані фактори, які впливають на процес спікання це температура і час спікання.
Графічне зображення зміни щільності або усадки залежно від температури має вигляд,
СПІКАННЯ БАГАТОКОМПОНЕНТНИХ МАТЕРІАЛІВ У ТВЕРДІЙ ФАЗІ
У практиці порошкової металургії часто застосовуються матеріали, що виготовляють із суміші декількох вихідних компонентів. Практично можна використати будь-яку композицію незалежно від того, розчин
Розчинних один в одному
У процесі спікання багатокомпонентних систем утворення сплавів відбувається дифузійно, тому важливого значення набувають швидкість і повнота проходження взаємної дифузії (гетеродифузії). Від повнот
Спікання систем з обмеженою розчинністю
При спіканні систем з обмеженою розчинністю, наприклад W-Ni, W-Си, усадка виробів при ізотермічному спіканні найчастіше змінюється монотонно. Однак у цьому випадку залежно від співвідношення
Спікання систем з компонентів, не розчинних один в одному
Часто в практиці порошкової металургії необхідно одержувати вироби з композицій матеріалів, які не розчинні один в одному.
У цьому випадку термодинамічною умовою спікання /припікання часто
Основи процесу
В практиці порошкової металургії дуже часто при спіканні багатокомпонентних систем процес спікання відбувається у присутності рідкої фази, яка з'являється у тому випадку, коли температура плавлення
У присутності рідкої фази
Як було відзначено, у процесі рідкофазного спікання беруть участь всі описані механізми. Однак залежно від розчинності компонентів, ступеня змочування й кількості рідини може превалювати той або ін
Порядок виконання роботи
Студенти виконують один або кілька варіантів (за вказівкою викладача).
Варіант 1. Дослідження впливу тиску пресування. Пресують три-чотири зразки з порошку міді, заліза аб
Обробка результатів
1. Коротко описати теорію процесу спікання.
2. Описати порядок виконання роботи.
3. Отримані результати занести в таблицю 1.1 (всі необхідні розрахунки привести у звіті).
Контрольні питання
1. Що є рушійною силою спікання?
2. За якими механізмами відбувається процес спікання?
3. Які кінетичні залежності мають місце при спіканні за механізмом в’язкої течії і об’ємної
ПОРОШКОВІ КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ
Розвиток порошкової металургії дозволяє виготовляти велику частину деталей конструкційного призначення з порошкових матеріалів. Призначення порошкових конструкційних матеріалів поля
КЛАСИФІКАЦІЯ ПОРОШКОВИХ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ
Порошкові конструкційні матеріали класифікують залежно від умов їх експлуатації і ступеня навантаження. За умовами експлуатації порошкові конструкційні матеріали розділяють на дві групи:
1
ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПОРОШКОВИХ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ
Технологічні процеси виготовлення порошкових конструкційних матеріалів визначаються ступенем навантаженості деталей: чим вона вища, тим складніше технологічний процес виготовлення деталі. Так, мало
ПОРОШКОВІ АНТИФРИКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ
До антифрикційних матеріалів відносяться матеріали, що працюють у вузлах тертя – ковзання. Вони можуть застосовуватися в машинах і механізмах загального призначення, які широко вико
КЛАСИФІКАЦІЯ ПОРОШКОВИХ АНТИФРИКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ
Антифрикційні порошкові матеріали, що використовуються для виготовлення деталей вузлів тертя (підшипники ковзання, втулки, поршневі кільця, торцеві ущільнення, шайби, підп'ятники, вкладиші тощо), м
ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПОРОШКОВИХ АНТИФРИКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ
Технологія виготовлення більшості порошкових антифрикційних виробів включає наступні основні операції: приготування шихти, пресування, спікання, іноді просочення машинним маслом і калібрування. У р
КЛАСИФІКАЦІЯ СПЕЧЕНИХ ТВЕРДИХ СПЛАВІВ
Сучасні тверді сплави досить численні і налічують більше 100 різних марок. Проте, не дивлячись на цю різноманітність, всі тверді сплави можна розділити на певні групи і види, що характеризуються ко
ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ТВЕРДИХ СПЛАВІВ
Властивості твердих сплавів значною мірою залежать від технології виготовлення, яка є ідентичною для більшості твердих сплавів, відрізняючись наявністю чи відсутністю деяких технологічних операцій
ОСОБЛИВОСТІ ТЕРМІЧНОГО ОБРОБЛЕННЯ СПЕЧЕНИХ ТВЕРДИХ СПЛАВІВ
Багатокомпонентний склад твердих сплавів обумовлює складність проведення будь якого термічного оброблення. Термічний вплив на твердий сплав суттєво змінює морфологію, структуру і склад як карбідів
Зважування
Метод гідростатичного зважування використовується для визначення об'єму тіл неправильної форми з метою встановлення його щільності. При цьому приймається до уваги відомий закон про те, що на тіло,
Список рекомендованої літератури
1. Порошковая металлургия и напыленные покрытия: Учебник для вузов /Под ред. А.Е. Митина. - М,: Металлургия, 1987. - 792 с
2. Кипарисов С. С., Либенсон Г. А. Порошковая металлургия.
Порядок виконання роботи
Залежно від поставленого завдання дослідження проводиться відпал порошку заліза, або одержання залізо-мідних і мідно-залізних порошків сплавів із оксидів відповідних металів. Тривалість операції і
Обробка результатів
У роботі необхідно навести і обговорити мікроструктуру одержаного матеріалу, а також побудувати та пояснити графіки залежності густини, лінійної і об’ємної усадки від складу матеріалу, температури
Загальні положення
До антифрикційних матеріалів, перш за все, відносяться підшипники ковзання. Основними критеріями оцінки якості підшипників є антифрикційні характеристики (допустимі навантаження, ча
Порядок виконання роботи
Із порошків заданого складу готують шихту. Для підвищення якості змішування додають бензин чи машинне масло в кількості 1...2% від маси шихти. Для підвищення текучості шихти при пресуванні тонкості
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
– швидкість осадження, м/с; 
– радіус частинок, м; 
– густина відповідно матеріалу частинок і рідини, кг/м3; 
– прискорення сили тяжіння, м/с2; h – в’язкість рідини, кг/(м'с).
Новости и инфо для студентов