粉末冶金實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)報(bào)告總結(jié)

1、材料科學(xué)與工程40730105吳亞洵1 學(xué)校：北京科技大學(xué)專業(yè)：材料科學(xué)與工程班級(jí)：材科2班姓名：吳亞洵學(xué)號(hào)：40730105日期：2010.1.14.1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)號(hào):GB5163-852、鑒定試樣所需的詳細(xì)說(shuō)明：試樣經(jīng)過(guò)清洗除油干燥，在空氣中稱量。防水處理（表面用凡士林覆蓋），再次在空氣中稱量?？捎煞Q重時(shí)候適量的減少求出其體積，密度可計(jì)算出來(lái)。3、所需要公式及實(shí)驗(yàn)結(jié)果：dm4m4。=試樣密度M2=4.8655干燥不含油試樣空氣中稱重的質(zhì)量；gM4=4.9391浸油試樣在空氣中稱重的總質(zhì)量；gM4=4.05052浸油試樣在水中稱重的總質(zhì)量；g實(shí)驗(yàn)溫度下水的密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果表達(dá)：d=5.484、可能

2、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響因素環(huán)境溫度，稱量?jī)x器的精度，讀數(shù)的誤差，尼龍繩的質(zhì)量誤差，油沒(méi)有抹勻的精度誤差實(shí)驗(yàn)總結(jié)：試樣小于0.5cm3時(shí)可以把數(shù)個(gè)試樣集中起來(lái)測(cè)量，可以提高測(cè)量精度2概述：粉末松散燒結(jié)，又稱松裝燒結(jié)。是指金屬粉末不經(jīng)成型而松散或振實(shí)裝在耐高溫的模具內(nèi)直接進(jìn)行的粉末燒結(jié)，松裝燒結(jié)主要用來(lái)制取透過(guò)性較大，精華精度要求不高的多孔材料。比如用于過(guò)濾汽油，潤(rùn)滑油，化學(xué)溶液等等。多孔材料的特征明顯，顆粒多位球形顆粒。松裝燒結(jié)是由于粉末顆粒間相接觸面積小，必須嚴(yán)格控制燒結(jié)溫度和氣氛，是少結(jié)成的制品具有足夠的強(qiáng)度，又不至于收縮過(guò)大而降低孔隙度。實(shí)驗(yàn)材料：100目球形銅粉、石墨模具，管式燒結(jié)爐，游標(biāo)卡

3、尺步驟：1、用游標(biāo)卡尺測(cè)量石墨模具的內(nèi)徑尺寸。2、將銅粉松裝在石墨模具內(nèi)3、將裝有銅粉的模具于管式爐中850度燒結(jié)20min,氮?dú)獗Ｗo(hù)。4、冷卻后把燒結(jié)好的銅粉配體從石墨模具內(nèi)取出，測(cè)量尺寸5、計(jì)算燒結(jié)前后的尺寸收縮率計(jì)算結(jié)果整個(gè)過(guò)程分為制粉成型燒結(jié)，銅粉極易氧化，需要用惰性氣體保護(hù)氣1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)被實(shí)驗(yàn)了解粉末松裝比重的測(cè)定方法，以及影響松裝比重的因素。2、原理：松裝比重就是指粉末處在松散狀態(tài)時(shí)，單位體積所具有的重量。單位；g/每立方厘米。影響松裝比重的主要因素有：（1）粉末顆粒的粗細(xì)，粉末越粗松裝比重越大。（2）粉末顆粒的形狀，形狀越復(fù)雜松裝比重變?。?）粉末顆粒的內(nèi)部有空隙松裝比重變小

4、（4）粉末氧化會(huì)使松裝比重增大（5）不同粒度摻和的時(shí)候粉末松裝比重增大（6）外界的任何壓力都會(huì)使其增大3、在生產(chǎn)過(guò)程中，由于工藝條件的變化，往往對(duì)粉末的力度影響很大，因此必然會(huì)影響到粉末的松裝比重。如果我們找出了粒度變化與粉末松裝比重變化的關(guān)系以后，在生產(chǎn)中我們就可以利用這種規(guī)律，間接的推測(cè)粉末的粗細(xì)。從而達(dá)到控制生產(chǎn)的過(guò)程。另一方面，從設(shè)計(jì)壓模的高度，選擇壓機(jī)的行程和用容積法裝料等都需要考慮粉末的松裝比重，因此對(duì)粉末松裝比重的測(cè)定具有很重要的意義4、松裝比重的公式:P-P21r21松v一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解掌握測(cè)定粉末流動(dòng)性的方法2、了解影響粉末流動(dòng)性的各種因素二、原理：粉末流動(dòng)性就是粉末填

5、充一定形狀溶劑的能力。在生產(chǎn)中他對(duì)于快速的連續(xù)壓膜中加料和很好充填復(fù)雜形狀壓模起著很重要的作用粉末流動(dòng)性是一個(gè)復(fù)雜的綜合特性，他與許多因素有關(guān)，如比重、力度組成的顆粒狀態(tài)等。而顆粒間的摩擦和咬合阻礙他們相互移動(dòng)是最主要的影響因素。粉末其他的一切能夠減少或者增大這種摩擦和聯(lián)接的性質(zhì)都能影響流動(dòng)性。一般來(lái)說(shuō)劉松星隨顆粒變小兒變壞，因?yàn)榧?xì)粉末有比較大的比表面。顆粒粗糙度增大和形狀變復(fù)雜同樣減少流動(dòng)性。粉末通常提高流動(dòng)性因?yàn)榇藭r(shí)摩擦系數(shù)降低，顆粒凹凸不平現(xiàn)象消失了。粉末潮濕大大降低其流動(dòng)性。三、試驗(yàn)設(shè)備與材料1、實(shí)驗(yàn)用粉末2、粉末流速測(cè)定裝置3、停表4、工業(yè)天平四、實(shí)驗(yàn)步驟1、把待測(cè)粉末放在105左右

6、的烘箱中保溫1個(gè)小時(shí)，然后干燥器中冷卻至室溫。2、取粉末式樣50g稱重標(biāo)準(zhǔn)0.1g3、測(cè)量時(shí)先把漏斗的流出孔關(guān)閉，將粉末全部?jī)A倒入漏斗，但應(yīng)使漏斗的孔徑部分也填滿4、打開(kāi)流出孔，同時(shí)打開(kāi)停表計(jì)時(shí)，當(dāng)粉末全部流完時(shí)關(guān)掉停表。記錄粉末全部流出孔的材料科學(xué)與工程40730105吳亞洵材料科學(xué)與工程40730105吳亞洵 時(shí)間T（秒）5、重復(fù)3次6、計(jì)算V=TK秒/50g7、修正系數(shù)408、K40是標(biāo)準(zhǔn)砂在標(biāo)準(zhǔn)漏斗中的流速流速平均值五、說(shuō)明影響流動(dòng)性的因素以及提高流動(dòng)性的途徑增大顆粒的直徑5實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)本實(shí)驗(yàn)了解測(cè)定粉末壓縮性的方法以及影響因素原理粉末壓縮性能主要是指壓縮過(guò)程中的收縮能力，也就是說(shuō)粉末

7、在一定的壓力作用下塑性變形的能力，塑性好的粉末與塑性差的粉末比較的時(shí)候，前者能在較低的壓力下壓制成型。在一定壓力下前者壓件的強(qiáng)度與密度比后者也就越高，及壓縮性能越好粉末的大小和顆粒的形狀也影響壓制性,一定比例粗的和細(xì)的混合物粉末可壓的較大密度的壓件。鐵粉性能標(biāo)準(zhǔn)選用4噸/cm2的壓力，把50g粉末壓成直徑為1。954厘米的圓柱形，受壓面積為3平方厘米，總壓力為12噸時(shí)用壓件密度表示。實(shí)驗(yàn)步驟1、用有機(jī)溶劑（乙醚或者乙醇）清洗印模模腔和上中下模2、用硬脂酸鋅，三氯甲烷潤(rùn)滑印模壁3、裝妥下模沖，用感量0.2g天平稱取50g鐵粉，將稱好的鐵粉仔細(xì)注入模腔內(nèi)，裝上模沖4、將裝好的模具放在案能試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)

8、上面，下面放上低墊，應(yīng)放平整，以每分鐘3.5噸的加壓速度增加壓力。約3分鐘后當(dāng)總壓力達(dá)到9.9噸，停止加壓，卸去負(fù)荷。5、將模具放在脫模墊塊上，用脫模棒將壓塊頂出6、用凈水法測(cè)壓塊密度7、重復(fù)比較試驗(yàn)設(shè)備及材料1、20噸材料試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)2、19mm圓壓模一套3、感量為0.2可以稱量的100g藥物天平4、乙醚或者酒精5、三氯甲烷6、100目銅粉6BET1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）利用氮吸附BET法測(cè)定粉末或多孔材料比表面積（2）了解BET多分子層吸附理論的基本假設(shè)和基本原理（3）掌握比表面測(cè)定儀的工作原理2、實(shí)驗(yàn)原理：暴露于氣體中的固體，其表面上的氣體分子濃度會(huì)高于其氣相中的濃度，這種氣體分子在想界面上自動(dòng)

9、聚集的現(xiàn)象稱為吸附。通常把起到吸附作用的物質(zhì)稱為吸附劑，被吸附吸收的物質(zhì)為吸附質(zhì)。固體物質(zhì)的比表面積市直單位質(zhì)量固體物質(zhì)所具有的總表面積（包括外部和內(nèi)部瞳孔的表面積）比表面積是粉末體材料本身，特別是超細(xì)粉和納米粉體材料的重要特征之一，分體的顆粒越細(xì)，其比表面積越大，其表面效應(yīng)，如表面活性、表面吸附能力、催化能力等等越強(qiáng)。大量事實(shí)表明，大多數(shù)分子吸附不是單分子層吸附。推倒方程P/PV(1-P/P0)TOC o 1-5 h zC11P/P0VC0VCmm上式表示在恒溫條件下，吸附量與吸附質(zhì)相對(duì)壓力之間的關(guān)系。V是平衡壓力為Pdeshihou的吸附量，P0為吸附平衡溫度下吸附值相對(duì)壓力之間的關(guān)系。式

10、子中平衡壓力為P時(shí)的吸附量，P0為吸附平衡溫度下吸附飽和蒸氣壓，Vm是鋪滿一單分子層的飽和吸附量（標(biāo)準(zhǔn)態(tài)），C為常數(shù)，所以可稱為BET二常數(shù)方程。通過(guò)一些列相對(duì)壓力P/P0和吸附氣體V的測(cè)量，則待測(cè)VN022400W此公式只在相對(duì)壓力為0.050.35的范圍內(nèi)才能使用。3、實(shí)驗(yàn)操作步驟（1）稱量樣品重量（2）脫氣處理（3）將樣品管從outgas處取下放置在測(cè)量處，置氣體選擇開(kāi)關(guān)在samplecell處（4）將attention置于無(wú)窮大，調(diào)節(jié)zeroadjust峰值顯示信號(hào)指示器顯示0（5）Reset指零（6）Attention放在64（7）壓下ads，再次將峰值信號(hào)指示器調(diào)零（8）上升瓦斯瓶

11、，氣體吸附開(kāi)始，用attenuation和current調(diào)節(jié)吸附峰值，其視數(shù)在5060之間（9）按下reset使得計(jì)數(shù)器為0（10）按下DES,調(diào)節(jié)coarse和fine使得峰值信號(hào)指示器為0（11）下降杜瓦瓶，開(kāi)始脫附（12）當(dāng)峰值信號(hào)顯示器為0時(shí)，計(jì)數(shù)器顯示之不再發(fā)生變化時(shí)候代表氣體吸附結(jié)束，記錄數(shù)值（13）按下reset使得計(jì)數(shù)器為0（14）用氣密注射器抽取一定量的純氮?dú)膺M(jìn)行標(biāo)定記錄標(biāo)定峰值和值，使得標(biāo)準(zhǔn)峰值在樣品脫附峰值10%15%之間。將氣體選擇開(kāi)關(guān)置于samplecellbypassvalve,取下樣品試管(17)稱量裝有式樣的樣品管的重量(18)計(jì)算數(shù)據(jù)記錄空管質(zhì)量：10.446

12、0g10.4457g管加樣品:10.8296g10.8296g溫度24度大氣壓4、計(jì)算公式在295K和1atm下，針對(duì)本儀器BET方程變形為S旦V4.03P0AcCS呂W計(jì)算得P/P0=0.3A=1169Ac=113St=5.294m2S=13.796m2/g5、思考題1、測(cè)量比表面積之前為什么要對(duì)樣品進(jìn)行脫氣處理？目的是去除試樣表面物理吸附的物質(zhì)2、實(shí)驗(yàn)中P/P0為何要控制在0.050.35范圍內(nèi)？這一區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，可信性高課程總結(jié)這學(xué)期，我有幸選上了粉末冶金實(shí)驗(yàn)選修課，經(jīng)過(guò)幾節(jié)課的妙趣橫生的實(shí)驗(yàn)課程，讓我豐富了閱歷，開(kāi)闊了眼界，學(xué)到了自己專業(yè)沒(méi)有的知識(shí)。粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，它已成為解決新材料問(wèn)題的鑰匙，在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。北京科技大學(xué)材料學(xué)院在粉末冶金材料的研究和開(kāi)發(fā)上有悠久的歷史和濃厚的積淀，這次選修課我們接觸到的都是在第一線運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。實(shí)踐出真知