超硬材料网

       超硬磨料的堆积密度是最常用的表示粉粒状物料填充特性的物理量。它是超硬磨料密度、颗粒形状、颗粒表面状态和粒度组成等物理性能的综合反映，是国际上用于检验该产品物理性能的通用方法，在控制超硬磨料产品质量，划分品种、牌号和模具制造等方面具有重要意义。

       1、堆积密度定义

       堆积密度是指磨粒在自然堆积的情况下，在空气中单位体积内所含磨粒的重量，单位是g/cm³。

       我国超硬磨料的质量检测标准与国际标准和世界上主要先进工业国的标准基本一致，采用的等效国标的金刚石堆积密度测定方法，制定了“JB/T 3584-1999超硬磨料堆积密度测定方法”。这个检验方法适用于测定16/20~ 325/400粒度金刚石的堆积密度。

       2、堆积密度的测定

       超硬磨料堆积密度测定方法是将消除静电的干燥磨粒，在无振动的情况下，经漏斗流出，通过固定的高度充满一个10ml容积的量筒，并用黄铜刮板刮去余料，计量单位体积的质量。

       1.实验条件

       实验应在以下大气条件下进行：相对湿度：45% ~55%；温度：20~24℃。

       2.试样的制备

       待测试样按最新标准规定的方法取样，缩分到25±0.1g，装入约为30ml的镍坩埚中，在110℃±5℃的烘箱中烘干1小时后取出，置于干燥器中冷却至室温，保存至少4小时，使其适应实验室的气氛并消除静电。

       3.主要测定仪器 

       4.测量筒容积的校正

       凡新制成或使用过久的测量筒，均应校正其容积，其校正方法是：将干燥的空量筒与一块稍大于24×24mm的玻璃板一起称量，然后将玻璃板盖在量筒上，并留出一个小口。用滴定管将温度为24土0.1℃的蒸镏水以每分钟5ml的速度滴入测量筒中，快要滴满时，将测量筒微微倾斜，使玻璃板下的气泡排出，直到测量筒滴满为止。将玻璃板平滑移动，盖好量筒口，擦去多余的水。在分析天平上（感量为0.0001g）称其总重量。取三次测量的平均值作为测量筒的容积。

测量筒的容积按下式计算:

       V——测量筒的容积，cm³

       W——水的净重，g

       ρ——24±0.1℃时蒸馏水的密度为0.9972g/cm³

       5.测定过程及注意事项

       每次测定前先校准该仪器的水平度，并将漏斗仔细清扫干净，关闭出料口的橡胶球阀，将清扫干净的测量筒和集料盘放于定位销上。

       接着将制备好的试样倒入玻璃加料器中。加料时先沿漏斗壁，然后移至中心部分，在加料器不离开料堆的情况下，缓缓地流入漏斗中，使其从中心向四周均匀散开，自然堆积成锥形。

       迅速打开橡胶球阀，使试样自由下落，充满测量筒。用左手轻轻地扶着测量筒，右手立即用刮料板的棱紧贴测量筒口边缘，以5~ 10°的角度将多余试料刮去；刮料时操作自始至终要细心，避免振动、冲击或其它干扰因素。然后轻轻敲击测量筒壁，以减少试样体积并用毛刷清除量筒外侧及底部的散落颗粒。

       在天平上称量测量筒中试样的重量，精确到0.01g。取三次测定的平均值为结果。

       堆积密度按下式计算:

       D——磨料的堆积密度， g/cm³

       W——测量筒内磨料的重量，g

       V——测量筒的容积，cm³

       对于16/20~325/400粒度的试样，三次测定的堆积密度值最大值与最小值之差不应大于0.015g/cm³。

3、影响堆积密度测定的因素

        1.颗粒大小与粒度分布

       （1）试验表明，颗粒直径与堆积密度之间没有固定的关系，一般粒径愈小，堆积密度愈小。

       （2）粒度分布范围对堆积密度有影响：

       如果粒度分布范围宽，即大小不等时，较小的颗粒填充到大颗粒的间隙中，孔隙率降低，获得的堆积密度大；粒度分布范围窄的粒度堆积密度小。

       2.颗粒形状

       晶形愈接近等积形，堆积密度愈大，故球体的堆积密度最大；颗粒形状如为棒状、片状等不规则形状的，堆积密度小。

       3.颗粒的表面粗糙度

       若颗粒表面粗糙，则摩擦力增大，以及颗粒表面的湿度大，附着力强，导致颗粒互相粘附，堆积密度就会减小；反之，堆积密度增大。