粉末與粘結(jié)劑

預(yù)混合粉末中金屬粉末與粘結(jié)劑作用機(jī)理和測(cè)試方法姓名：2012年12月中南大學(xué)粉末冶金研究院粉體科學(xué)導(dǎo)論1精品PPT|借鑒參考第一頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理思考為什么要進(jìn)行預(yù)混合以及粘結(jié)劑在預(yù)混合過(guò)程中的作用？2精品PPT|借鑒參考第二頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理預(yù)混合中粘結(jié)劑的主要作用：1、防止產(chǎn)生成分偏析在實(shí)際生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)過(guò)程中，由于重力作用，使得比重大粒徑小的顆粒下沉（如Fe-Mn顆粒，粒徑<20μm，比重大；石墨顆粒比重輕，上?。?、提高壓坯密度大小顆粒之間的搭配，有效填充孔隙，提高壓坯密度。3、提高壓坯強(qiáng)度

可直接機(jī)加工成所需形狀4、減少揚(yáng)塵綠色環(huán)保3精品PPT|借鑒參考第三頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理

預(yù)混合：在粘結(jié)劑的作用下，使不同成分、不同顆粒大小的粉末粘結(jié)在一起的過(guò)程。圖14精品PPT|借鑒參考第四頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理圖2粘結(jié)模型5精品PPT|借鑒參考第五頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理粘結(jié)劑粘附效果的影響因素有哪些？1、粉末表面結(jié)構(gòu)形貌表面原子排列突然中斷，如果在該處原子仍按照內(nèi)部方式排列，則勢(shì)必增大系統(tǒng)的自由能(主要是彈性能).為此，表面附近原子排列必須進(jìn)行調(diào)整.調(diào)整方式有兩種：(1)自行調(diào)整，表面處原子排列與內(nèi)部有明顯不同；(2)靠外來(lái)因素調(diào)整，如吸附雜質(zhì)，生成新相等6精品PPT|借鑒參考第六頁(yè)，共三十頁(yè)。幾種清潔表面結(jié)構(gòu)一、作用機(jī)理圖3幾種清潔表面結(jié)構(gòu)7精品PPT|借鑒參考第七頁(yè)，共三十頁(yè)。馳豫(relaxation)、重構(gòu)(reconstruction)、吸附(chemisorption)等是常見(jiàn)表面結(jié)構(gòu)與現(xiàn)象.馳豫、重構(gòu)、偏析(segregation)、臺(tái)階(ledge)屬粉表面自行調(diào)整且通常是馳豫的.表面原子(或離子)間距偏離體內(nèi)的晶體晶格常數(shù)，而晶胞結(jié)構(gòu)基本不變，這種情況稱(chēng)馳豫一、作用機(jī)理8精品PPT|借鑒參考第八頁(yè)，共三十頁(yè)。雙電層結(jié)構(gòu)圖4NaCl理想結(jié)構(gòu)與馳豫結(jié)構(gòu)一、作用機(jī)理9精品PPT|借鑒參考第九頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理圖5理想納米金屬粉末表面原子排列10精品PPT|借鑒參考第十頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理大氣中的粉末表面結(jié)構(gòu)金屬、氧化物、碳化物、氮化物等物質(zhì)的表面在大氣環(huán)境下都有一層羥基,這是表面的懸鍵與空氣中的O2和水等反應(yīng)形成的。由于在羥基層(R—O—H)中氧的兩端,一端是高價(jià)金屬離子Rn+(n=2,3,4,5等),另一端是電荷小的氫離子,結(jié)構(gòu)不平衡,表面過(guò)剩能仍較大,從而使羥基繼續(xù)以物理吸附的形式吸附水等極性物質(zhì)。11精品PPT|借鑒參考第十一頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理2、粘結(jié)劑與粉末的相互作用例：石蠟粘結(jié)劑與粉末的作用機(jī)理石蠟是直鏈烷烴的混合物，可用分子式CnH2n+2來(lái)表示，飽和烷烴中只存在C-C鍵和C-H鍵，每個(gè)C原子周?chē)?個(gè)σ鍵以SP3軌道雜化，成鍵電子云沿鍵軸對(duì)稱(chēng)分布。圖612精品PPT|借鑒參考第十二頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理Heating圖7粘結(jié)過(guò)程示意圖13精品PPT|借鑒參考第十三頁(yè)，共三十頁(yè)。一、作用機(jī)理在圖7中，粘結(jié)劑優(yōu)先作用于粉末表面的凹陷處，因?yàn)樵撎幥拾霃叫?，由圖5可知曲率半徑越小的地方原子活性越大，表面能越高，因此粘結(jié)劑在這些地方填充有利于表面能的降低。14精品PPT|借鑒參考第十四頁(yè)，共三十頁(yè)。PPT內(nèi)容概述預(yù)混合粉末中金屬粉末與粘結(jié)劑作用機(jī)理和測(cè)試方法。精品PPT|借鑒參考。為什么要進(jìn)行預(yù)混合以及粘結(jié)劑在預(yù)混合過(guò)程中的作用。在實(shí)際生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)過(guò)程中，由于重力作用，使得比重大粒徑小的顆粒下沉（如Fe-Mn顆粒，粒徑<20μm，比重大。大小顆粒之間的搭配，有效填充孔隙，提高壓坯密度。預(yù)混合：在粘結(jié)劑的作用下，使不同成分、不同顆粒大小的粉末粘結(jié)在一起的過(guò)程。表面原子排列突然中斷，如果在該處原子仍按照內(nèi)部方式排列，則勢(shì)必增大系統(tǒng)的自由能(主要是彈性能).為此，表面附近原子排列必須進(jìn)行調(diào)整.。(2)靠外來(lái)因素調(diào)整，如吸附雜質(zhì)，生成新相等。馳豫(relaxation)、重構(gòu)(reconstruction)、吸附(chemisorption)等是常見(jiàn)表面結(jié)構(gòu)與現(xiàn)象.。馳豫、重構(gòu)、偏析(segregation)、臺(tái)階(ledge)屬粉表面自行調(diào)整且通常是馳豫的.。圖4NaCl理想結(jié)構(gòu)與馳豫結(jié)構(gòu)。29第十五頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法粘結(jié)劑與金屬粉末顆粒之間作用力的測(cè)試方法：1）潤(rùn)濕性：粘結(jié)劑熔融態(tài)對(duì)塊狀金屬的潤(rùn)濕性---潤(rùn)濕角16精品PPT|借鑒參考第十六頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法(1)高分子固體的潤(rùn)濕性質(zhì)與其分子的元素組成有關(guān)。在其引入氟原子時(shí)會(huì)變小，而引入其他雜質(zhì)原子時(shí)升高，雜原子使其潤(rùn)濕能力增加的順序如下：

F＜H＜Cl＜Br＜I＜O＜N。同一原子取代越多則效果愈明顯。(2)有機(jī)物質(zhì)中含有極性基團(tuán)時(shí)升高。(3)附有表面活性物質(zhì)的單分子層的玻璃或金屬顯示了低能表面的性質(zhì)，這說(shuō)明決定固體潤(rùn)濕性質(zhì)的是表面層原子或原子團(tuán)的性質(zhì)及排列情況，與內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。17精品PPT|借鑒參考第十七頁(yè)，共三十頁(yè)。一些高分子有機(jī)物在固體表面上的接觸角（20℃）18精品PPT|借鑒參考第十八頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法2）測(cè)定粘結(jié)劑與金屬粉末的結(jié)合力---膠沾法日本人的方法：19精品PPT|借鑒參考第十九頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法20精品PPT|借鑒參考第二十頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法21精品PPT|借鑒參考第二十一頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法22精品PPT|借鑒參考第二十二頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法23精品PPT|借鑒參考第二十三頁(yè)，共三十頁(yè)。精品PPT·收集整理第二十四頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法25精品PPT|借鑒參考第二十五頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法我們的方法：26精品PPT|借鑒參考第二十六頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法3）Zeta電位

又叫電動(dòng)電位或電動(dòng)電勢(shì)

Zeta電位是對(duì)顆粒之間相互排斥或吸引力的強(qiáng)度的度量。分子或分散粒子越小，Zeta電位（正或負(fù)）越高，體系越穩(wěn)定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，Zeta電位（正或負(fù)）越低，越傾向于凝結(jié)或凝聚，即吸引力超過(guò)了排斥力，分散被破壞而發(fā)生凝結(jié)或凝聚。27精品PPT|借鑒參考第二十七頁(yè)，共三十頁(yè)。二、測(cè)試方法{Sternlayer剪切面擴(kuò)散層--1000mV到顆粒表面的距離表面電位S