Популярная информация о терминах в отрасли - насыпная плотность и уплотненная плотность

В металлургической порошковой промышленности насыпная плотность ( Apparent Density ) и уплотненная плотность ( Tap Density ) являются важными параметрами, описывающими характеристики укладки порошка, которые напрямую влияют на обрабатываемость материала и качество конечного продукта. Ниже приведены их определения, значение и различия:

I. Насыпная плотность ( Apparent Density )

1.  Определение:

Насыпная плотность — это масса металлического порошка в единице объема в состоянии свободного насыщения (без внешнего сжатия или вибрации) (обычно выражается в g/cm ³). Она отражает эффективность укладки порошка при свободном заполнении емкости

2. Метод испытания:

Обычно измеряется методом воронки: порошок свободно высыпается из стандартной воронки в емкость известного объема, после чего выравнивается и взвешивается для расчета плотности.

3. Факторы влияния:

Форма частиц (шаровидный порошок обладает хорошей текучестью и высокой насыпной плотностью);

Распределение по размерам частиц (широкое распределение позволяет заполнять пустоты, что приводит к высокой насыпной плотности);

Шероховатость поверхности или адсорбированные газы (могут снизить насыпную плотность).

4. Практическое значение:

Влияет на стоимость хранения, транспортировки и упаковки порошка;

В 3D аддитивном производстве, порошковой металлургии определяет равномерность нанесения или заполнения формы;

Низкая насыпная плотность может указывать на плохую текучесть, что требует корректировки технологических параметров.

II. Уплотненная плотность ( Tap Density )

1.  Определение:

Уплотненная плотность — это плотность металлического порошка в состоянии плотной укладки после контролируемой вибрации или постукивания. Она показывает максимальную способность порошка к заполнению под действием механической силы

2. Метод испытания:

После загрузки порошка в емкость с помощью виброустановки (например, виброплотномер) порошок подвергают воздействию сотен или тысяч вибраций до тех пор, пока объем не перестанет изменяться, после чего рассчитывается плотность

3. Факторы влияния:

Форма частиц (неправильные частицы после уплотнения легче заполняют пустоты, что приводит к высокой уплотненной плотности);

Силы трения и сцепления между частицами;

Частота и амплитуда вибрации.

4. Практическое значение:

Отражает потенциальную способность порошка к уплотнению в процессе прессования или формования;

Высокая уплотненная плотность обычно означает более высокую плотность и механические свойства формованных изделий;

Используется для оценки пригодности порошка для литья под давлением ( MIM ) или прессования.

III. Соотношение насыпной и уплотненной плотности

1.  Разница в значениях:

Уплотненная плотность обычно выше насыпной плотности на 20%~50% в зависимости от свойств порошка. Например:

Шаровидный титановый порошок: насыпная плотность ≈ 2.5 г/см ³; уплотненная плотность ≈ 3,0 г/см ³;

Неправильный железный порошок: насыпная плотность ≈ 2,8 г/см ³; уплотненная плотность ≈ 3,5 г/см ³.

2.Hausner Коэффициент ( Hausner Ratio ):

Определяется как ** уплотненная плотность / насыпная плотность ** и используется для оценки текучести порошка:

Коэффициент <1,25 : хорошая текучесть (например, шаровидный порошок);

Коэффициент >1,4 : плохая текучесть (может привести к образованию мостиков и неравномерному заполнению в производстве).

IV. Важность в практическом применении

1.  Контроль качества: оба показателя являются ключевыми показателями качества металлического порошка при отгрузке и должны соответствовать отраслевым стандартам (например, ASTM B212 、 ISO 3923 ).

2.  Оптимизация технологического процесса:

В 3D В аддитивном производстве насыпная плотность влияет на толщину слоя и качество поверхности;

При прессовании уплотненная плотность напрямую связана с плотностью прессованной заготовки и влияет на усадку при спекании и конечную прочность.

Конструирование материалов: путем регулирования морфологии частиц (например, сферизация) или распределения по размерам частиц можно оптимизировать насыпную и уплотненную плотность в соответствии с конкретными требованиями.

V. Заключение

Насыпная и уплотненная плотности вместе показывают текучесть и сжимаемость металлического порошка, являясь ключевыми критериями при установке технологических параметров (таких как давление, частота вибрации) и выборе материалов в производственном процессе. Понимание различий и факторов, влияющих на эти показатели, способствует повышению качества продукции и эффективности производства.

Контакт с нами