粉末冶金实验课实验报告总结

粉末冶金实验课实验报告总结

学校：北京科技大学

专业：材料科学与工程

班级：材科2班 姓名：吴亚洵 学号：40730105 日期：2010.1.14.

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材料科学与工程 40730105 吴亚洵

实验1 可渗性烧结金属材料密度测定

1、国家标准号：GB 5163-85 2、鉴定试样所需的详细说明：

试样经过清洗除油干燥，在空气中称量。防水处理（表面用凡士林覆盖），再次在空气中称量。可由称重时候适量的减少求出其体积，密度可计算出来。 3、所需要公式及实验结果：

dm2m4m4'

D=试样密度

M2=4.8655干燥不含油试样空气中称重的质量；g M4=4.9391浸油试样在空气中称重的总质量；g M4'=4.05052浸油试样在水中称重的总质量；g 实验温度下水的密度 实验结果表达：d=5.48

4、可能影响实验结果的影响因素

环境温度，称量仪器的精度，读数的误差，尼龙绳的质量误差，油没有抹匀的精度误差 实验总结：试样小于0.5cm3时可以把数个试样集中起来测量，可以提高测量精度

实验2球星铜粉松散烧结

概述：粉末松散烧结，又称松装烧结。是指金属粉末不经成型而松散或振实装在耐高温的模具内直接进行的粉末烧结，松装烧结主要用来制取透过性较大，精华精度要求不高的多孔材料。比如用于过滤汽油，润滑油，化学溶液等等。

多孔材料的特征明显，颗粒多位球形颗粒。松装烧结是由于粉末颗粒间相接触面积小，必须严格控制烧结温度和气氛，是少结成的制品具有足够的强度，又不至于收缩过大而降低孔隙度。

实验材料：

100目球形铜粉、石墨模具，管式烧结炉，游标卡尺 步骤：

1、用游标卡尺测量石墨模具的内径尺寸。

2、将铜粉松装在石墨模具内

3、将装有铜粉的模具于管式炉中850度烧结20min，氮气保护。 4、冷却后把烧结好的铜粉配体从石墨模具内取出，测量尺寸 5、计算烧结前后的尺寸收缩率 计算结果

整个过程分为制粉---成型---烧结，铜粉极易氧化，需要用惰性气体保护气

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实验3粉末松装比重的测定

1、实验目的通过被实验了解粉末松装比重的测定方法，以及影响松装比重的因素。

2、原理：松装比重就是指粉末处在松散状态时，单位体积所具有的重量。单位；g/每立方厘米。影响松装比重的主要因素有：

（1）粉末颗粒的粗细，粉末越粗松装比重越大。 （2）粉末颗粒的形状，形状越复杂松装比重变小 （3）粉末颗粒的内部有空隙松装比重变小 （4）粉末氧化会使松装比重增大

（5）不同粒度掺和的时候粉末松装比重增大 （6）外界的任何压力都会使其增大

3、在生产过程中，由于工艺条件的变化，往往对粉末的力度影响很大，因此必然会影响到粉末的松装比重。如果我们找出了粒度变化与粉末松装比重变化的关系以后，在生产中我们就可以利用这种规律，间接的推测粉末的粗细。从而达到控制生产的过程。另一方面，从设计压模的高度，选择压机的行程和用容积法装料等都需要考虑粉末的松装比重，因此对粉末松装比重的测定具有很重要的意义 4、松装比重的公式：r松

P2-P1V

实验4：粉末流动性测试

一、实验目的：

1、了解掌握测定粉末流动性的方法

2、了解影响粉末流动性的各种因素 二、原理：粉末流动性就是粉末填充一定形状溶剂的能力。在生产中他对于快速的连续压膜中加料和很好充填复杂形状压模起着很重要的作用

粉末流动性是一个复杂的综合特性，他与许多因素有关，如比重、力度组成的颗粒状态等。而颗粒间的摩擦和咬合阻碍他们相互移动是最主要的影响因素。粉末其他的一切能够减少或者增大这种摩擦和联接的性质都能影响流动性。 一般来说刘松星随颗粒变小儿变坏，因为细粉末有比较大的比表面。颗粒粗糙度增大和形状变复杂同样减少流动性。粉末通常提高流动性因为此时摩擦系数降低，颗粒凹凸不平现象消失了。粉末潮湿大大降低其流动性。 三、试验设备与材料 1、实验用粉末 2、粉末流速测定装置 3、停表

4、工业天平

四、实验步骤

1、把待测粉末放在105左右的烘箱中保温1个小时，然后干燥器中冷却至室温。

2、取粉末式样50g称重标准0.1g

3、测量时先把漏斗的流出孔关闭，将粉末全部倾倒入漏斗，但应使漏斗的孔径部分也填满 4、打开流出孔，同时打开停表计时，当粉末全部流完时关掉停表。记录粉末全部流出孔的

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时间T（秒）

5、重复3次

6、计算V=T·K秒/50g 7、修正系数 8、K40流速平均值 40是标准砂在标准漏斗中的流速

五、说明影响流动性的因素以及提高流动性的途径 增大颗粒的直径

实验5粉末压缩性测定

实验目的

通过本实验了解测定粉末压缩性的方法以及影响因素 原理

粉末压缩性能主要是指压缩过程中的收缩能力，也就是说粉末在一定的压力作用下塑性变形的能力，塑性好的粉末与塑性差的粉末比较的时候，前者能在较低的压力下压制成型。在一定压力下前者压件的强度与密度比后者也就越高，及压缩性能越好

粉末的大小和颗粒的形状也影响压制性，一定比例粗的和细的混合物粉末可压的较大密度的压件。铁粉性能标准选用4吨/cm2的压力，把50g粉末压成直径为1。954厘米的圆柱形，受压面积为3平方厘米，总压力为12吨时用压件密度表示。 实验步骤

1、用有机溶剂（乙醚或者乙醇）清洗印模模腔和上中下模 2、用硬脂酸锌，三氯甲烷润滑印模壁

3、装妥下模冲，用感量0.2g天平称取50g铁粉，将称好的铁粉仔细注入模腔内，装上模冲 4、将装好的模具放在案能试验机平台上面，下面放上低垫，应放平整，以每分钟3.5吨的加压速度增加压力。约3分钟后当总压力达到9.9吨，停止加压，卸去负荷。 5、将模具放在脱模垫块上，用脱模棒将压块顶出 6、用净水法测压块密度 7、重复比较 试验设备及材料 1、20吨材料试验机一台 2、19mm圆压模一套

3、感量为0.2可以称量的100g药物天平 4、乙醚或者酒精 5、三氯甲烷 6、100目铜粉

实验6气体吸附BET法测定固态物质比表面积

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1、实验目的

（1）利用氮吸附BET法测定粉末或多孔材料比表面积 （2）了解BET多分子层吸附理论的基本假设和基本原理 （3）掌握比表面测定仪的工作原理

2、实验原理：

暴露于气体中的固体，其表面上的气体分子浓度会高于其气相中的浓度，这种气体分子在想界面上自动聚集的现象称为吸附。通常把起到吸附作用的物质称为吸附剂，被吸附吸收的物质为吸附质。

固体物质的比表面积市直单位质量固体物质所具有的总表面积（包括外部和内部瞳孔的表面积）

比表面积是粉末体材料本身，特别是超细粉和纳米粉体材料的重要特征之一，分体的颗粒越细，其比表面积越大，其表面效应，如表面活性、表面吸附能力、催化能力等等越强。

大量事实表明，大多数分子吸附不是单分子层吸附。推倒方程

P/P0V(1-P/P0)C1VmCP/P01VmC

上式表示在恒温条件下，吸附量与吸附质相对压力之间的关系。V是平衡压力为Pdeshihou的吸附量，P0为吸附平衡温度下吸附值相对压力之间的关系。式子中平衡压力为P时的吸附量，P0为吸附平衡温度下吸附饱和蒸气压，Vm是铺满一单分子层的饱和吸附量（标准态），C为常数，所以可称为BET二常数方程。

通过一些列相对压力P/P0和吸附气体V的测量，则待测

VmN0S

22400W此公式只在相对压力为0.05～0.35的范围内才能使用。 3、实验操作步骤

（1）称量样品重量 （2）脱气处理

（3）将样品管从outgas处取下放置在测量处，置气体选择开关在sample cell处 （4）将attention置于无穷大，调节zero adjust 峰值显示信号指示器显示0 （5）Reset指零

（6）Attention放在

（7）压下ads，再次将峰值信号指示器调零

（8）上升瓦斯瓶，气体吸附开始，用attenuation和current调节吸附峰值，其视数在50～60之间

（9）按下reset使得计数器为0

（10）按下DES，调节coarse和fine使得峰值信号指示器为0

（11）下降杜瓦瓶，开始脱附 （12）当峰值信号显示器为0时，计数器显示之不再发生变化时候代表气体吸附结束，记录数值

（13）按下reset使得计数器为0

（14）用气密注射器抽取一定量的纯氮气进行标定

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（15）记录标定峰值和值，使得标准峰值在样品脱附峰值10%～15%之间。 （16）将气体选择开关置于sample cell bypass valve，取下样品试管 （17）称量装有式样的样品管的重量 （18）计算 数据记录

空管质量：10.4460g 10.4457g 管加样品:10.8296g 10.8296g 温度24度 大气压

4、计算公式 在295K和1atm下，针对本仪器BET方程变形为

PASt1Vc4.03 P0AcSStW

计算得

P/P0=0.3 A=1169 Ac=113 St=5.294m2 S=13.796m2/g

5、思考题

1、测量比表面积之前为什么要对样品进行脱气处理？ 目的是去除试样表面物理吸附的物质

2、实验中P/P0为何要控制在0.05~0.35范围内？ 这一区间内数据稳定，可信性高

课程总结

这学期，我有幸选上了粉末冶金实验选修课，经过几节课的妙趣横生的实验课程，让我丰富了阅历，开阔了眼界，学到了自己专业没有的知识。

粉末冶金是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。 北京科技大学材料学院在粉末冶金材料的研究和开发上有悠久的历史和浓厚的积淀，这次选修课我们接触到的都是在第一线运行的实验仪器设备。

实践出真知。实验课程比书本来得更直观，更容易接受，这门课很符合北京科技大学“学风严谨，崇尚实践”的光荣传统。在课上，不同老师的不同教学方法让我们大开眼界，在老师的引领下我们进入了一个新的学科领域，我们了解了粉末冶金的制备方法，压制方法，烧结方法，和粉末冶金的广泛应用前景，为我们以后研究生选择的方向提供了一个新的选择。 课程短暂而精彩，我相信我一定能从中提取有用的学习方法，用到平时的学习中去，为了我们的梦想而努力。

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