201-52 什么是費氏粒度？

2024-05-31  |  分類: News

費氏粒度是一種粉末粒度值，測試基本方法為穩(wěn)流式空氣透過法，即在空氣流速和壓力不變的條件下，測定比表面積和平均粒度。費氏法是一種相對的測量方法，不能精確地測定出粉末的真實粒度，僅用來控制工藝過程和產(chǎn)品的質(zhì)量，但是在特定行業(yè)應用十分廣泛，無論國際還是國內(nèi)市場。

透過法測定粒度由于取樣較多，有代表性，使結果的重現(xiàn)性好。對較規(guī)則的粉末，同顯微鏡測定的結果相符合。空氣透過法所反映的是粉末的外比表面，代表單顆?；蚨晤w粒的粒度，如果與BET法（反應全比表面和一次顆粒的大小）聯(lián)合使用，就能判斷粉末的聚集程度和決定二次顆粒中一次顆粒的數(shù)量。

匯美科費氏法是一種相對的測量方法，不能精確地測定出粉末的真實粒度，僅用來控制工藝過程和產(chǎn)品的質(zhì)量。該方法只能精確地測量空氣通過粉末堆積體時的透過率，其值的大小取決于它的孔結構。粉末堆積體的孔隙度、顆粒形狀、粒度、粒度組成、粒度分布和壓制方法等均影響孔的結構。因此，該方法僅適用于化學成分相同和粒度組成相似的粉末。對于化學成分相同而粒度組成不同的粉末，則會產(chǎn)生較大的測量誤差。有時化學成分相同而粒度組成不同的兩種粉末會得到相同的費氏值，因為它們有相同的透過率。因此，該方法所測量的粒度值不能和其它粒度測量結果進行比較。

費氏粒度的測試儀器為費歇爾微粉粒度分析儀（Fisher Sub-Sive Sizer，F(xiàn).S.S.S），計算粒度的原理是根據(jù)古登（Gooden）和史密斯變換柯青-卡門方程后建立的公式，可參考《粉末冶金原理》黃培云 主編（第二版）[1] 。
費氏粒度分析儀由空氣泵、穩(wěn)壓管、樣品管、壓力計、針形閥和粒度讀數(shù)板等部件組成，見下圖：
1.空氣泵　2.過濾器　3.調(diào)壓閥　4.穩(wěn)壓管　5.干燥劑　6.試樣管7.多孔塞　8.濾紙墊　9.試樣　10.齒桿　11.手輪　12.U形管壓力計13.粒度讀數(shù)板　14、15.針形閥　16.換檔閥
當氣泵開動后，空氣流經(jīng)過濾器進入帶有水的豎立穩(wěn)壓管，然后流過干燥劑管，除去水分后流進樣品管，最后通過針形閥流向大氣。
每次測定，粉末試樣預先須由齒條和手輪等部件構成的壓制機構按試樣高度曲線壓制成對應孔隙率下的高度。當空氣通過試樣堆積體時，將產(chǎn)生一定的壓力降。被測顆粒越大，產(chǎn)生的壓力降越小，而U形管壓力計水位上升越高，在粒度讀數(shù)板上讀出的粒度值越大。反之越小。U形管壓力計有雙重作用，它既是壓力計，又是流量計（毛細管流量計），其值既表示空氣通過粉末試樣堆積體后的壓力，又表示空氣經(jīng)粉末試樣堆積體通過針形閥的流量。
粉末粒度的具體測量過程參見GB/T 3249-2009 金屬及其化合物粉末費氏粒度的測定方法。每臺儀器都配有一個紅寶石標準管，其上標有規(guī)定孔隙率下的高低檔值。高檔值用于標定較細粉末的測定，即0.20～20μm范圍粉末的測定；低檔值用于標定較粗粉末的測定，即20～50μm范圍粉末的測定。
測量時，首先應找到最佳孔隙率，然后再在最佳孔隙率下測量粉末的粒度。用一份粉末試樣找最佳孔隙率，先從較高的孔隙率開始，逐步壓實粉末，視粉末壓縮性不同，取0.005～0.05不同的孔隙率間隔。壓一次，測一次粒度，直至壓不動為止。取相鄰兩個最接近的粒度值所對應的孔隙率的平均值為最佳孔隙率。用另一份試樣，在所找到的最佳空隙率下進行測量，此時所得數(shù)據(jù)作為最終結果報出。