GB/T11107-2018
金属及其化合物粉末比表面积和粒度测定空气透过法
Metallicanditscompoundpowder—Determinationofspecificsurfaceandparticlesize—Airpermeatingmethod
- 中国标准分类号（CCS）H21
- 国际标准分类号（ICS）77.160
- 实施日期2019-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
- 文件大小663.78KB
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金属及其化合物粉末比表面积和粒度测定空气透过法
国家标准 GB/T11107一2018 代替GB/T11107一1989 金属及其化合物粉末 比表面积和粒度测定空气透过法 fspeeifiesurtaeeand Metallicanditscompoundpowder一 一Detenminatio particlesize一Airpermeatingmethod 2018-09-17发布 2019-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/11107一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准代替GB/T11107一1989(金属及其化合物粉末比表面积和粒度测定空气透过法》 本标准与GB/T1l107一1989相比,除编辑性修改外主要技术内容变化如下 -增加了“规范性引用文件”见第2章); 将“术语和符号”拆分成“术语及定义”和“符号及名称"(见第3章和第4章,1989年版的第3 章); -将“多孔床”改为“粉末床”(见3.3,1989年版的3.1.3); -将符号中“Kozenycarman系数,商定为5”改为“本国家标准中K=5.0”(见第4章,1989年版 的3,2); -删除“试样取量按粉末的粗细而定,粒度小于1m的粉末,粉末称量可小于0.3p
的克数;粒 度大于2Hm的粉末,称取的质量应大于1.2p的克数”内容,增加6.1.2见6.1.2,1989年版的 5.1); 将“试样的质量称准到0.001g"改为“精确到0.001g”,并人到6.1.2中(见6.1.2,1989年版的 5.2) 将“试样直径不小于8mm,试样厚度不小于4mm”改为“试样层的厚度(高度)应不小于平均 颗粒直径的50倍,试样层的直径应不小于平均颗粒直径的100倍"见6.2,1989年版的5.2) 分析天平“用于称量粉末,其感量为0.001g或0.0001g”改为“测量精度应不低于0.001g(见 7.1,1989年版的6.1); 增加“8.1.1气源压力的校准与调节”和“8.1.2精密阀的校准”(见8.1,1989年版的7.1); 将“精确测出粉末床的厚度L和试样管直径d,依式(10)计算出粉末床的有效孔隙度e， 试 样厚度引起的有效孔隙度的误差应不大于0.2%
”调整到8.2.1(见8.2.1,1989年版的7.1); 将“粉末及多孔材料测定仪”改为“空气透过法粒度测定仪”(见附录A,1989年版的附录A)
本标准由有色金属工业协会提出
本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口
本标准负责起草单位;株洲硬质合金集团有限公司、深圳市注成科技股份有限公司、崇义章源钨业 股份有限公司、南昌硬质合金有限责任公司、自贡硬质合金有限责任公司、有色金属技术经济研究院
本标准主要起草人;张卫东、李惠芳、彭宇、张越、梁鸿、张志伟、阳立庚、邓涛、李思远、杨军吴艳华
本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T1l107一1989
GB/11107一2018 金属及其化合物粉未 比表面积和粒度测定空气透过法 范围 本标准规定了金属粉末及其化合物粉末比表面积和粒度测定方法 空气透过法
本标准适用于金属粉末及其化合物粉末比表面积和粒度的测定
本标准不适用于纤维状,片状粉末的测定,但供需双方协商同意时,也可采用本标准
本标准不适用于不同材质的混合粉未及含有粘合剂或润滑粉的粉末比表面积和粒度的测定
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T5161金属粉末有效密度的测定液体浸透法 rminationof 1sO10070金属粉末稳态流动条件粉末层透气性试验外比表面积的测定(Deter surfaceareafrommeasurements envelope-Speeifie oairofapowderbedunder ihepermeabhility Stateflowconditions steady 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 透过率permeabhility 多孔材料输送流体的能力 注:本标准中流体是指干燥空气 3.2 间隙孔interstiees 空气能被输送通过的颗粒之间的孔隙
3.3 有效孔隙度efreetieporosity 透过孔隙度permeableporosity 间隙孔体积与粉末床的体积之比 3.4 包络体积envelopeolume 粉末有效体积efteetieolumeofpowders 在粉末床中排除间隙孔之外,被粉未颗粒所占据的体积 3.5 surface 体积比表面 petife Volu1e 粉末颗粒的表面积与它的有效体积之比
GB/T11107一2018 注:本标准中,体积比表面分为三种,参见3.5.1,3.5.2,3.5.3
3.5.1 粘性流体积比表面viscuslowvolumespeeiricsurface 涉及有粘性流效应的体积比表面,即仅考虑粘性流动所确定的表面积与粉末的有效体积之比
3.5.2 分子滑动流体积比表面meuarslpnowvlumespeiftesurtaee 涉及有分子潜动碰撞效应的体积比表面,即在分子滑动流下所测出的表面积与粉末有效体积之比
3.5.3 体积全比表面omewholespeifcsrfaee 在空气透过法测定中,具有分子滑动流效应的情况下,所测得的粉末表面积与粉末的有效体积 之比 注:本标准中的体积全比表面与吸附法所测定的体积全比表面是相当的,两者可以相互校对
3.6 质量比表面massspeeificsurface 粉末的全表面积与粉末的质量之比;或者粉末体积全比表面与粉末的有效密度之比
3.7 粘性流粒度或粘性流等效球形直径vyisouslowpartieesizeorviscousequivalentspheriealdiam- eter 非多孔均句球形粉末,与被测粉末有相同的有效密度.在同一粘性流测定条件下.有相同的粘性流 比表面的球形直径 3.8 全比表面粒度或全比表面等效球形直径 wholespeifiesurtaeepartielesizerwhole speeife surfaeeequivalentspheriealdliameer 被测粉末的全比表面积与理想光滑均匀球形颗粒有相同的有效密度、相同的全比表面的颗粒直径
3.9 分子滑动流处理系数moleeularsliplowtreatmenftactor 分子滑动流体积比表面与粘性流体积比表面的比值半倍系数
3.10 全表面系数wholesurfacefactor 粉末的体积全比表面与其粘性流体积比表面之比
3.11 reatedcoefricientwithkno ofthemoleculesinthesurface 分子碰撞表面相关系数 wking" 分 子滑动流的表面效应与孔体积效应的乘积除以粘性流附面层的体积效应 符号及名称 列于表1中的符号及名称适用于本文件
表1符号及名称 名称 单位 符号 试样横截面积 cmm Kozeny-carman系数,本国家标准中K=5.0
GB/11107一2018 表1(续》 符号 名称 单位 试样压缩床厚度 cm 试样管直径 cm 测定时流量计的标定值 mm 试样压缩床粉未质量 粉末理论密度 g/cm 粉末有效密度 p. g/cm 粉末床总孔隙度 粉末床有效孔隙度 空气的粘度 P(泊 流体体积流速率 cm'/s 粉末床的压强降 Pa(帕斯卡)或mmH.o Ap" 空气分子平均自由程 4m 总透过率 Hm 纯粘性透过率 4m" 中 分子滑动流透过率 Hm" S 粘性流体积比表面 Am S 分子滑动流体积比表面 4m 体积全比表面 S 4m s 质量全比表面 m'/g D 粘性流粒度 m D. 全比表面粒度 Amm 分子滑动流处理系数 全表面系数S./S= 分子碰撞表面相关系数: 8? -,AXS 被测粉末下料系数,它等于粉末称量的克数除以有效密度的克数 仪器常数,无量纲的常数 1mmH.0=9.80665Pa 方法原理 5 基于稳定空气流动下,气体透过粉末压缩床,气体的透过率受粉末的粒度、形状和床的有效孔隙度 当已知粉末形状、孔隙度并测出其透过率时,按不同的方法就能计算出粉末的粒度和各种比表 的影响
面积
空气透过粉末床时，一般情况,对粘性流粒度(D.)大于10"m的粉末,空气透过是粘性流流动
GB/T11107一2018 小于10m的粉末,是分子滑动流和粘性流的混合流动
Carman的粘性流动计算式见式(1): 9XxL = T义" A又1 KG-那)S一1- 粘性流和分子滑动流的混合流,Carmanmalherbe计算式见式(2),式(3) gX×nxL p =十中m= R,s K1一 市)S S 中S 5m 会+ 丽 从式(1)一式(3)得到式(4)一式(7). GxZx =KG 37 点-(' )入×S×Z 5 8=！ 十1×S=(S S，=8十十T " 2o 上式中8,,Z可以用吸附法测定的体积全比表面s来校准,其关系见式(8),式(9) =8十、? 8 2d 入×S 粉末床的总孔隙率和有效孔隙度见式(10) 71 p
×A×L (10 n E=l ×A×L 粉末床的粒度和比表面的关系见式(ll): 京 D. p！-“ 又=又S= s.又" 粉末常用测量计算式见式(12) '” D=a (12 ×L 6 试样制备与要求 6.1试样制备 6.1.1待测粉末可在接收状态下测试也可在适当气氛中干燥后测试,但要确保试样干燥而不氧化
6.1.2试样压缩床粉末质量按aXp的倍数称取粉末质量,以克为单位,精确到0.001g;a取值的原
GB/11107一2018 则是;使测量时U形压力计的水柱高度落在满量程的1/3~2/3内
粉末越细,a值应越小;粉末越粗，
值应越大
当D<0.5m时,
取值范围为0.03一0.5,当0.5闪m
GB/11107一2018 录 附 A 资料性附录 空气透过法粒度测定仪原理示意图 空气透过法粒度测定仪原理示意图见图A.1
稳压 泄流 并流 燥 分流 机 气菜 限流 多功能 接实 高压计 测高计 图A.1空气透过法粒度测定仪原理示意图
金属及其化合物粉末比表面积和粒度测定空气透过法GB/T11107-2018
金属及其化合物粉末在工业生产中有着广泛的应用。而金属及其化合物粉末的性质同样也是决定着其在工业生产中使用效果的关键因素之一。比如，粉末的比表面积和粒度大小等特性则会影响其在生产过程中的溶解速率、反应速率和传热传质等方面的表现。因此，为了更好地掌握金属及其化合物粉末的性质，需要对其进行比表面积和粒度测定。本文将主要介绍一种常见的比表面积和粒度测定方法——空气透过法。
仪器和试剂
- 比表面积测试仪
- 粒度测试仪
- 氮气或空气
- 粉末样品
测定方法
1. 将待测粉末样品装入比表面积测试仪中，先用氮气或空气进行预处理。待预处理时间达到规定时间后，关闭供气阀门。
2. 开启计时器并开启气体流量计，记录一段时间内（如30秒）通过粉末层的气体体积（V0）。停止计时，关闭气体流量计和比表面积测试仪中的供气阀门。
3. 从比表面积测试仪中取出粉末样品，放置在粒度测试仪上，并用同样的气体进行分散处理。
4. 开启计时器并开启气体流量计，记录一段时间内（如30秒）通过粉末层的气体体积（V1）。停止计时，关闭气体流量计和粒度测试仪中的供气阀门。
5. 计算出比表面积：
其中，S表示比表面积（m2/g），B表示试验中的吸附量（ml/g），V0为通过粉末层的气体体积（L/g）。
6. 计算出平均粒径：
其中，dp表示平均粒径（μm），k为仪器常数，Δp表示压差（Pa），ρ表示气体密度（kg/m3）。
结论
通过空气透过法测定金属及其化合物粉末的比表面积和粒度大小，可以更好地掌握其性质，为工业生产提供参考数据。此外，在进行测定时需要注意粉末样品的处理和测定方法的准确性，以保证测试结果的可靠性。
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