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粉末冶金的比表面积和孔隙率测试差别原来这么大?

作者:翔宇粉末冶金制品

发布时间:2021-10-20

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导读:粉末冶金制品的性能极大地依赖于对金属粉体的理解认识和生产制备,比表面积和孔隙率则是考量金属粉体的重要参数,它们综合反映了粉体的粒径、形貌、密度等,并且最终决定粉体的烧结程度。通常而言,比表面积越小,晶界强化越显著,烧结能耗越低,所以粉体生产也往往是朝着更小比表面的方向(因为在所有几何形状中,

  粉末冶金制品的性能极大地依赖于对金属粉体的理解认识和生产制备,比表面积和孔隙率则是考量金属粉体的重要参数,它们综合反映了粉体的粒径、形貌、密度等,并且最终决定粉体的烧结程度。

  通常而言,比表面积越小,晶界强化越显著,烧结能耗越低,所以粉体生产也往往是朝着更小比表面的方向(因为在所有几何形状中,球形具有最小的面积/体积比,所以也可以理解为球形化)而努力,以此降低终端用户的整体成本。

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  但是,孔隙率的差异会使上述结论出现偏差,甚至结论反转。比如,理论上同等质量粒径0.1μm的球形粉体比粒径1μm的球形粉体的比表面积大100倍,但实际情况可能只有10倍或更少;甚至如果1μm的粉体孔隙率非常大,它的比表面积反而可能是0.1μm粉体的成百上千倍。可见孔隙率对比表面积的贡献之大,甚至使得诸如粒径、形状等其他因素的影响几乎可以忽略不计。

  正是因为上述原因,实操中必须结合行业需求选择不同的测试原理和测试机制以获得不同的样品参数。其实,除了粉末冶金行业,还包括光伏产业的铝背场、电极银镀膜等应用领域都对金属粉体的比表面积测试方法及数据要求的标准或规定,而规范严格的测试离不开高性能比表面及孔径测试仪。

  静态容量法:即低温条件下(液氮或液氩等),在密闭的真空系统中,改变吸附质气体压力,通过高精密压力传感器测量出样品吸附气体分子前后的压力变化值,进而计算出气体吸附量,描绘出等温吸脱附曲线,应用各种物理分析模型进行比表面积及孔隙度分析。

  代表产品为TB系列比表面及孔径分析仪,此款产品是精微高博最新推出的表征微纳米粉体材料表面物性及孔结构的仪器。测试过程中多个样品共用同一杜瓦瓶同一气源进行测试分析,保证分析测试的准确性和重复性,真正实现多站间无差异化分析。


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