超硬材料網

       超硬磨料的堆積密度是最常用的表示粉粒狀物料填充特性的物理量。它是超硬磨料密度、顆粒形狀、顆粒表面狀態和粒度組成等物理性能的綜合反映，是國際上用于檢驗該產品物理性能的通用方法，在控制超硬磨料產品質量，劃分品種、牌號和模具制造等方面具有重要意義。

       1、堆積密度定義

       堆積密度是指磨粒在自然堆積的情況下，在空氣中單位體積內所含磨粒的重量，單位是g/cm3。

       我國超硬磨料的質量檢測標準與國際標準和世界上主要先進工業國的標準基本一致，采用的等效國標的金剛石堆積密度測定方法，制定了“JB/T 3584-1999超硬磨料堆積密度測定方法”。這個檢驗方法適用于測定16/20~ 325/400粒度金剛石的堆積密度。

       2、堆積密度的測定

       超硬磨料堆積密度測定方法是將消除靜電的干燥磨粒，在無振動的情況下，經漏斗流出，通過固定的高度充滿一個10ml容積的量筒，并用黃銅刮板刮去余料，計量單位體積的質量。

       1.實驗條件

       實驗應在以下大氣條件下進行：相對濕度：45% ~55%；溫度：20~24℃。

       2.試樣的制備

       待測試樣按最新標準規定的方法取樣，縮分到25±0.1g，裝入約為30ml的鎳坩堝中，在110℃±5℃的烘箱中烘干1小時后取出，置于干燥器中冷卻至室溫，保存至少4小時，使其適應實驗室的氣氛并消除靜電。

       3.主要測定儀器 

       4.測量筒容積的校正

       凡新制成或使用過久的測量筒，均應校正其容積，其校正方法是：將干燥的空量筒與一塊稍大于24×24mm的玻璃板一起稱量，然后將玻璃板蓋在量筒上，并留出一個小口。用滴定管將溫度為24土0.1℃的蒸鎦水以每分鐘5ml的速度滴入測量筒中，快要滴滿時，將測量筒微微傾斜，使玻璃板下的氣泡排出，直到測量筒滴滿為止。將玻璃板平滑移動，蓋好量筒口，擦去多余的水。在分析天平上（感量為0.0001g）稱其總重量。取三次測量的平均值作為測量筒的容積。

測量筒的容積按下式計算:

       V——測量筒的容積，cm3

       W——水的凈重，g

       ρ——24±0.1℃時蒸餾水的密度為0.9972g/cm3

       5.測定過程及注意事項

       每次測定前先校準該儀器的水平度，并將漏斗仔細清掃干凈，關閉出料口的橡膠球閥，將清掃干凈的測量筒和集料盤放于定位銷上。

       接著將制備好的試樣倒入玻璃加料器中。加料時先沿漏斗壁，然后移至中心部分，在加料器不離開料堆的情況下，緩緩地流入漏斗中，使其從中心向四周均勻散開，自然堆積成錐形。

       迅速打開橡膠球閥，使試樣自由下落，充滿測量筒。用左手輕輕地扶著測量筒，右手立即用刮料板的棱緊貼測量筒口邊緣，以5~ 10°的角度將多余試料刮去；刮料時操作自始至終要細心，避免振動、沖擊或其它干擾因素。然后輕輕敲擊測量筒壁，以減少試樣體積并用毛刷清除量筒外側及底部的散落顆粒。

       在天平上稱量測量筒中試樣的重量，精確到0.01g。取三次測定的平均值為結果。

       堆積密度按下式計算:

       D——磨料的堆積密度， g/cm3

       W——測量筒內磨料的重量，g

       V——測量筒的容積，cm3

       對于16/20~325/400粒度的試樣，三次測定的堆積密度值最大值與最小值之差不應大于0.015g/cm3。

3、影響堆積密度測定的因素

        1.顆粒大小與粒度分布

       （1）試驗表明，顆粒直徑與堆積密度之間沒有固定的關系，一般粒徑愈小，堆積密度愈小。

       （2）粒度分布范圍對堆積密度有影響：

       如果粒度分布范圍寬，即大小不等時，較小的顆粒填充到大顆粒的間隙中，孔隙率降低，獲得的堆積密度大；粒度分布范圍窄的粒度堆積密度小。

       2.顆粒形狀

       晶形愈接近等積形，堆積密度愈大，故球體的堆積密度最大；顆粒形狀如為棒狀、片狀等不規則形狀的，堆積密度小。

       3.顆粒的表面粗糙度

       若顆粒表面粗糙，則摩擦力增大，以及顆粒表面的濕度大，附著力強，導致顆粒互相粘附，堆積密度就會減小；反之，堆積密度增大。