钨粉比表面积与孔隙率关系

作为硬质合金、钨合金及钨材等钨制品的重要生产原材料,钨粉的比表面积和孔隙率将直接影响它们的性能和工艺参数,这也就说原料不同,硬质合金、钨合金及钨制品的理化性能、生产方法及工艺参数都有可能不同。那比表面积和孔隙率有什么关系呢?为什么综合反映了粉体的粒径、形貌、密度等指标?

钨粉比表面积与孔隙率关系图片

一般来说,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发展,以此降低终端产品的生产成本。根据粉体颗粒形状的不同,粉末形状可以分为球形和多边形,其中球形具有最小的面积/体积比。

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但是,粉末在生产过程中往往会因为氧化钨纯度、还原温度、还原速度,还原时间及还原气体流速等因素影响而出现空隙。钨粉末孔隙率的差异会使比表面积的结论出现偏差,甚至结论反转。比如,理论上同等质量的0.1μm球形粉体比1μm球形粉体的比表面积大100倍,但实际上可能只有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粉体的上百倍。

因此可知,在质量、粒径、形状及其他因素相同时,粉末的孔隙率越大,则比表面积就越大,晶界强化越弱,烧结能耗越高。所以生产商在制造粉末时,除了要考虑粉末的形状和粒径外,更要控制粉末的孔隙率。粉末比表面积和孔隙率的分析方法有静态容量法、流动色谱法和气体置换法。

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