矿物粉体堆积密度测试
因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!
文章概述:矿物粉体堆积密度是反映其颗粒填充特性的关键指标,直接影响下游建材、涂料、塑料等产品的加工性能与成品质量。本检测围绕松装密度、振实密度及堆积状态稳定性等核心项目,通过标准方法量化粉体颗粒间空隙率、流动性等参数,为原料选型、生产工艺优化提供技术依据。
检测项目
堆积密度基础检测:
- 松装密度(ρb):单位体积内自然堆积粉体的质量(g/cm³,参照ISO697)
- 振实密度(ρt):机械振动后紧密堆积粉体的质量(g/cm³,参照GB/T21354)
- 压缩比(CR):(ρt-ρb)/ρt×100%,反映粉体压缩性(±0.5%)
- 长径比(L/D):颗粒最长轴与最短轴比值(≤5,参照ASTME112)
- 圆度(R):颗粒轮廓与圆形的接近程度(≥0.8,用图像分析法)
- 棱角系数(AF):颗粒棱角尖锐程度(≤1.5,参照ISO13503-2)
- 堆积空隙率(εb):(1-ρb/ρs)×100%,ρs为真密度(±1%)
- 振实空隙率(εt):(1-ρt/ρs)×100%,反映颗粒排列紧密程度(±0.5%)
- 安息角(θ):粉体自然堆积的倾斜角(≤30°,参照GB/T16913)
- 崩溃角(δ):堆积体受轻微振动后的倾斜角(≤5°,用流动性测试仪)
- 流出时间(t):50g粉体通过φ10mm漏斗的时间(≤10s,精度±0.1s)
- D10:10%颗粒的粒径(μm,参照ISO13320)
- D50(中位径):50%颗粒的粒径(μm,精度±0.1μm)
- D90:90%颗粒的粒径(μm,与堆积密度相关性分析)
- 湿堆积密度(ρw):105℃烘干后与原密度差值(≤0.02g/cm³,参照GB/T1482)
- 吸湿率(Δm):25℃/60%RH放置24h后的质量变化(≤0.5%,精度±0.01%)
- 热稳定密度(ρh):150℃保温2h后密度变化率(≤0.5%,用热稳定试验箱)
- 机械振动稳定性(ρv):10Hz振动10min后密度变化率(≤1%,用振动试验台)
- 体积填充率(VFR):粉体填充容器的体积百分比(%,参照ISO697)
- 质量填充率(MFR):粉体填充容器的质量百分比(%,精度±0.1%)
- 内摩擦角(φ):粉体内部颗粒间的摩擦角(°,通过直剪试验)
- 壁摩擦角(ψ):粉体与不锈钢板的摩擦角(°,参照ASTMD6128)
- 高温堆积密度(ρ150℃):150℃保温30min后测试(g/cm³,精度±0.001)
- 低温堆积密度(ρ-20℃):-20℃放置2h后测试(g/cm³,精度±0.001)
- 混合均匀度(CV):复合粉体堆积密度的变异系数(≤5%,参照GB/T19077)
- 组分偏析率(SR):混合后各组分堆积密度差异(≤2%,用分层采样法)
检测范围
1.硅酸盐矿物粉体:包括石英粉、滑石粉、云母粉,重点检测松装密度与颗粒级配的匹配性,确保建材制品的强度与透水性
2.碳酸盐矿物粉体:碳酸钙(重质、轻质)、白云石粉,侧重振实密度对塑料填充率的影响,优化注塑件的尺寸稳定性
3.金属氧化物粉体:二氧化钛(钛白粉)、氧化铝粉,重点关注湿度对堆积密度的影响,保障涂料的分散性与遮盖力
4.硫酸盐矿物粉体:硫酸钡(重晶石粉)、硫酸钙(石膏粉),检测热稳定密度与建材制品的耐久性,防止高温下体积膨胀
5.硫化物矿物粉体:硫化锌粉、硫化钼粉,侧重颗粒形态对润滑材料流动性的影响,提升润滑剂的抗磨性能
6.磷酸盐矿物粉体:磷酸钙粉、磷灰石粉,重点检测生物医用材料的堆积空隙率,确保植入体的骨整合性
7.黏土矿物粉体:高岭土、膨润土,检测吸湿率与陶瓷坯体干燥收缩的相关性,减少坯体开裂风险
8.炭质矿物粉体:石墨粉、活性炭粉,侧重内摩擦角对电池材料电极压实密度的影响,提高电池容量
9.稀有金属矿物粉体:钨粉、钼粉,重点检测低温堆积密度与粉末冶金成型性能,保障零件的致密度
10.复合矿物粉体:碳酸钙-滑石粉复合粉、石英-云母复合粉,检测混合均匀度对堆积密度的影响,优化复合材料的力学性能
检测方法
国际标准:
- ISO697:2010气体介质中粉体松装密度的测定(固定体积法)
- ISO3953:2011金属粉末振实密度的测定(机械振动法)
- ASTMD6393-14粉体松装密度的标准试验方法(漏斗法)
- ISO13320:2020激光衍射法测定粉体粒度分布
- GB/T1482-2012粉体松装密度的测定(自然堆积法)
- GB/T21354-2008金属粉末振实密度的测定(振动台法)
- GB/T16913-2008粉尘物性试验方法(第3部分:堆积密度)
- GB/T19077-2016激光粒度分析仪性能测试方法
检测设备
1.松装密度测试仪:HY-100型(漏斗出口直径10mm±0.5mm,容器容积100mL±0.1mL,精度±0.001g/cm³)
2.振实密度仪:ZDS-1型(振动频率300次/min±10次/min,振动幅度3mm±0.2mm,最大载荷5kg)
3.电子天平:梅特勒-托利多AL204型(最大称量220g,精度0.1mg,重复性±0.02mg)
4.粒度分析仪:马尔文Mastersizer3000型(测量范围0.01μm-3500μm,分辨率0.1μm,激光波长633nm)
5.湿度测试仪:温湿度记录仪TH20R型(测量范围0%-100%RH,精度±2%RH,温度范围-20℃-60℃)
6.热稳定试验箱:DHG-9070A型(温度范围室温-300℃,精度±1℃,内胆材质304不锈钢)
7.直剪试验机:ZJ-2型(最大垂直载荷500kPa,剪切速率0.02mm/min-2mm/min,精度±0.5%)
8.振动试验台:VT-50型(振动频率1Hz-100Hz,最大加速度20m/s²,台面尺寸500mm×500mm)
9.粉末流动性测试仪:FT-4型(测量安息角、崩溃角、流出时间,精度±1°,重复性±0.5%)
10.恒温恒湿箱:HS-100型(温度范围10℃-60℃,湿度范围40%-90%RH,波动度±0.5℃/±2%RH)
11.密度计:MD-300S型(测量范围0.001g/cm³-2.000g/cm³,精度±0.0001g/cm³,温度补偿0℃-40℃)
12.颗粒形态分析仪:SEM-500型(分辨率1nm,放大倍数100×-100000×,加速电压0.5kV-30kV)
13.电子秒表:CASIOSTP-100型(测量范围0.01s-99min59.99s,精度±0.01s,记忆功能10组)
14.不锈钢容器:定制型(容积100mL±0.1mL,内壁粗糙度Ra≤0.8μm,底部平整性±0.01mm)
15.漏斗:标准型(出口直径10mm±0.5mm,漏斗角度60°±2°,材质聚四氟乙烯)
北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】
报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
检测周期:7~15工作日,可加急。
资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。
标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
非标测试:支持定制化试验方案。
售后:报告终身可查,工程师1v1服务。