Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем
Визначено сипкість, відносну насипну густину, відносну густину утруски, середній розмір частинок, питому поверхню та фрикційний індекс 14 порошків алюмінію, заліза, силікобарію та феросиліцію різних гранулометричних складів. Встановлено, що для всіх досліджених порошків сипкість, визначена з викорис...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Современные проблемы физического материаловедения |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України
2009
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28661 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем / К.К. Нгуен, К.О. Гогаєв, О.К. Радченко // Современные проблемы физического материаловедения: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2009. — Вип. 18. — С. 101-104. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-28661 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Нгуен, К.К. Гогаєв, К.О. Радченко, О.К. 2011-11-15T18:47:05Z 2011-11-15T18:47:05Z 2009 Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем / К.К. Нгуен, К.О. Гогаєв, О.К. Радченко // Современные проблемы физического материаловедения: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2009. — Вип. 18. — С. 101-104. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. XXXX-0073 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28661 621.762 Визначено сипкість, відносну насипну густину, відносну густину утруски, середній розмір частинок, питому поверхню та фрикційний індекс 14 порошків алюмінію, заліза, силікобарію та феросиліцію різних гранулометричних складів. Встановлено, що для всіх досліджених порошків сипкість, визначена з використанням лійок з діаметрами отворів 2,5 та 5 мм, зменшується зі збільшенням розміру частинок. Не встановлено чіткої кореляції між фрикційним індексом та сипкістю, що ймовірно зумовлено різною густиною матеріалу частинок, а для порошків однакового складу — різним розміром частинок. uk Інститут проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України Современные проблемы физического материаловедения Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем |
| spellingShingle |
Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем Нгуен, К.К. Гогаєв, К.О. Радченко, О.К. |
| title_short |
Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем |
| title_full |
Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем |
| title_fullStr |
Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем |
| title_full_unstemmed |
Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем |
| title_sort |
сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. ii. експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем |
| author |
Нгуен, К.К. Гогаєв, К.О. Радченко, О.К. |
| author_facet |
Нгуен, К.К. Гогаєв, К.О. Радченко, О.К. |
| publishDate |
2009 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Современные проблемы физического материаловедения |
| publisher |
Інститут проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України |
| format |
Article |
| description |
Визначено сипкість, відносну насипну густину, відносну густину утруски, середній розмір частинок, питому поверхню та фрикційний індекс 14 порошків алюмінію, заліза, силікобарію та феросиліцію різних гранулометричних складів. Встановлено, що для всіх досліджених порошків сипкість, визначена з використанням лійок з діаметрами отворів 2,5 та 5 мм, зменшується зі збільшенням розміру частинок. Не встановлено чіткої кореляції між фрикційним індексом та сипкістю, що ймовірно зумовлено різною густиною матеріалу частинок, а для порошків однакового складу — різним розміром частинок.
|
| issn |
XXXX-0073 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28661 |
| citation_txt |
Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання. II. Експериментальне визначення сипкості однокомпонентних порошкових систем / К.К. Нгуен, К.О. Гогаєв, О.К. Радченко // Современные проблемы физического материаловедения: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2009. — Вип. 18. — С. 101-104. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT nguenkk sipkístʹtekučístʹporoškutaíívimírûvannâiieksperimentalʹneviznačennâsipkostíodnokomponentnihporoškovihsistem AT gogaêvko sipkístʹtekučístʹporoškutaíívimírûvannâiieksperimentalʹneviznačennâsipkostíodnokomponentnihporoškovihsistem AT radčenkook sipkístʹtekučístʹporoškutaíívimírûvannâiieksperimentalʹneviznačennâsipkostíodnokomponentnihporoškovihsistem |
| first_indexed |
2025-11-25T22:49:41Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:49:41Z |
| _version_ |
1850574558424203264 |
| fulltext |
УДК 621.762
Сипкість (текучість) порошку та її вимірювання.
II. Експериментальне визначення сипкості
однокомпонентних порошкових систем
К. К. Нгуен, К. О. Гогаєв, О. К. Радченко
Визначено сипкість, відносну насипну густину, відносну густину утруски,
середній розмір частинок, питому поверхню та фрикційний індекс 14 порошків
алюмінію, заліза, силікобарію та феросиліцію різних гранулометричних складів.
Встановлено, що для всіх досліджених порошків сипкість, визначена з
використанням лійок з діаметрами отворів 2,5 та 5 мм, зменшується зі
збільшенням розміру частинок. Не встановлено чіткої кореляції між фрикційним
індексом та сипкістю, що ймовірно зумовлено різною густиною матеріалу
частинок, а для порошків однакового складу — різним розміром частинок.
У першій частині даної роботи розглянуто методи визначення сипкості
порошків та фактори, що на неї впливають [1].
Досліджено 14 порошків алюмінію, заліза, силікобарію та феросиліцію
різних гранулометричних складів. Деякі властивості матеріалів частинок
досліджених порошків наведені у табл. 1, а властивості самих порошків —
у табл. 2. SEM фотографії частинок приведені на рис. 1.
Визначали відносну насипну густину (ВНГ) ρнас порошків за
ДСТУ 2495-94, відносну густину утруски (ВГУ) ρутр за ГОСТ 25279-82,
середній розмір частинок (мікроскопічним методом), питому поверхню
(методом газової абсорбції — БЕТ), фрикційний індекс (табл. 3).
Фрикційний індекс, або Hausner Ratio, розраховували за формулою
і = ρутр / ρнас. (1)
Порошки, матеріал яких під час формування знаходився у холодному
стані, вибрані з широким діапазоном як ВНГ (від 0,3 до 0,6), так і
твердості матеріалу частинок (табл. 1). Структури литих матеріалів
феросиліцію марки ФС-75, силікобарію (~20% (мас.) Ba), силікокальцію
Ск-25 та РЗМ марки ФС30РЗМ30 включають крихку голчасту складову у
вигляді силіцидів, що зумовлює їх крихкість, тому методом одержання
цих порошків був вибраний розмел з використанням щокової дробарки та
прокатного стану з одним приводним валком (діаметр валків — 120 мм).
Т а б л и ц я 1. Властивості матеріалів порошків [1, 2]
Поро-
шок
Марка порошку
або матеріалу, з
якого він
одержаний
Твердість
HRC
Тпл, °C
Густина
речовини,
г/см3
Fe
відновл.
— — 1539 7,87
Al ПА-2 — 660 2,71
FeSi ФС-75 57(65) 1200—1300 3,43
SiBa СБ-20 37 1200—1300 3,94
© К. К. Нгуен, К. О. Гогаєв, О. К. Радченко, 2009
101
Т а б л и ц я 2. Властивості порошків FeSi та SiBa
Порошок (фракційний
склад, мм)
dср, мкм
Питома
поверхня,
м2/г
ВНГ
ВГУ
FeSi (0,1—0,063) 82 0,22 0,395 0,598
SiBa (0,1—0,063) 82 0,63 0,291 0,385
а б в
г
Рис. 1. SEM зображення частинок Fe відновле-
ного (а), Al (б), FeSi (в), SiBa (г).
Сипкість порошків визначали з
використанням стандартної лійки з діаметром
отвору 2,5 мм і лійки з діаметром отвору 5 мм
(табл. 3, рис. 2—4). Для всіх досліджених по-
рошків сипкість зменшується (час витікання збільшується) із зростанням
розміру частинок. Результати вимірювання сипкості піддавали
статистичній обробці, зокрема визначали ії стандартне відхилення,
коефіцієнт варіації та довірчий інтервал.
Завдяки використанню двох лійок для визначення сипкості порошків
вдалось розрахувати коефіцієнт К та показник степені n у формулі
,
F
rtK
n⋅
= (2)
де t — час витікання, с.
Результати розрахунків наведені у табл. 4.
Коефіцієнт К, що був запропонований як характеристика сипкості
порошків, змінюється від 5,06 для залізного порошку до 14,50 для порошку
силікобарію. Зі зменшенням розміру частинок для порошків алюмінію та си-
лікобарію величина К зменшується та має приблизно однакові величини.
Показник n для досліджених порошків змінюється в інтервалі 2,06—
2,61. Найменша величина n — у порошку заліза відновленого, порошок
алюмінію марки ПА-2 має проміжні значення n (2,35—2,39), а найбіль-
ший n — у порошку силікобарію (2,46—2,61).
На рис. 3 наведено залежності сипкості від фрикційного індексу. Форма
частинок (рис. 1) впливає як на фрикційний індекс, так і на сипкість. Її
ускладнення повинно збільшувати величину фрикційного індексу та зменшу-
вати сипкість порошків, але на наведених графіках цього не спостерігається.
Відсутність чіткої кореляції між фрикційним індексом та сипкістю ймовірно
зумовлена різною густиною матеріалу частинок, а для порошків однакового
хімічного складу — різним розміром їх частинок.
102
Т а б л и ц я 3. Властивості досліджених порошків
Серед-
ній
розмір
части-
нок,
мкм
Діа-
метр
лійки,
мм
Сипкість,
с/50 г
Стан-
дартне
відхи-
лення
Коефі-
цієнт
варіації,
%
Довір-
чій
інтер-
вал
ВНГ,
г/см3
ВГУ,
г/см3
Фрикцій-
ний
індекс і
Алюміній
180 5 15,05 0,04 0,24 0,04 0,41 0,47 1,14
130 5 14,41 0,02 0,16 0,03 0,46 0,50 1,10
180 2,5 78,99 0,33 0,41 0,37 0,41 0,47 1,14
130 2,5 73,61 0,28 0,38 0,32 0,46 0,50 1,10
Залізо відновлене
138 2,5 38,40 0,13 0,33 0,08 0,261 0,32 1,23
138 5 9,23 0,61 6,57 0,40 0,261 0,32 1,23
SiBa
357,5 2,5 66,36 0,32 0,48 0,21 0,52 0,59 1,14
257 2,5 58,65 0,29 0,49 0,19 0,43
815 5 19,41 0,98 5,05 0,64 0,43 0,48 1,12
515 5 12,76 0,07 0,57 0,05 0,47 0,52 1,11
357,5 5 10,87 0,04 0,35 0,02 0,52 0,59 1,14
257 5 10,69 0,09 0,81 0,06 0,43
FeSi
815 2,5 29,30 2,05 6,98 2,32 0,41 0,46 1,12
515 2,5 19,21 0,06 0,30 0,07 0,40 0,45 1,13
357,5 2,5 15,92 0,08 0,48 0,09
257 2,5 13,87 0,12 0,84 0,13 0,41 0,47 1,16
180 2,5 12,81 0,07 0,55 0,08
130 2,5 13,16 0,12 0,92 0,14
81 2,5 19,29 0,63 3,26 0,71 0,39 0,60 1,52
0
20
40
60
80
200 400 600 800
Середній розмір частин, мкм
Те
ку
чі
ст
ь,
с
/5
0
г
а
10
15
20
25
30
0 200 400 600 800 1000
Середній розмір частин, мкм
Те
ку
чі
ст
ь,
с
/5
0
г
б
0
20
40
60
80
100
120
100 300 500 700 900
С
ип
кі
ст
ь,
с
/5
0
г
С
ип
кі
ст
ь,
с
/5
0
г
Середній розмір частинок, мкм Середній розмір частинок, мкм
в
Рис. 2. Залежність сипкості від
середнього розміру частинок для
порошків SiBa (а), FeSi (б) та SiCa
(в), випробуваних на лійках з
отворами різних діаметрів (мм):
■ — 2,5; ♦ — 5.
Середній розмір частин, мкм
Те
ку
чі
ст
ь,
с
/5
0
г
С
ип
кі
ст
ь,
с
/5
0
г
Середній розмір частинок, мкм
103
Т а б л и ц я 4. Коефіцієнти n та K з формули (2) для досліджених
порошків
Розмір
частинок, мкм
Діаметр
лійки, мм
Середній
час t, с
Коефіцієнт
n
Коефіцієнт
K
Алюминий
180 5 15,05 2,39 14,14
130 5 14,41 2,35 12,71
180 2,5 78,99
130 2,5 73,61
Залізо відновлене
138 2,5 38,40 2,06 5,06
138 5 9,23
SiBa
357,5 2,5 66,36 2,61 14,51
257 2,5 58,65 2,46 11,13
357,5 5 10,87
257 5 10,69
8
11
14
17
20
1,08 1,10 1,12 1,14 1,16 1,18 1,20 1,22 1,24
Ф
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
Фрикційний індекс
Те
ку
чі
ст
ь,
с
/5
0 г
рикційний індекс
Те
ку
чі
ст
ь,
с
/5
0 г
а б
Рис. 3. Залежності сипкості від фрикційного індексу при використанні лійки з
діаметрами отворів 5 (а) та 2,5 мм (б): ◊ —алюміній; — силікобарій; ∆ — залізо
відновлене; х — FeSi.
Висновки
Для всіх досліджених порошків сипкість зменшується зі збільшенням
розміру частинок (лійки з діаметрами отворів 2,5 та 5 мм).
Для досліджених порошків немає чіткої кореляції між фрикційним
індексом та сипкістю, що ймовірно зумовлено різною густиною матеріалу
частинок, а для порошків однакового хімічного складу — різним розміром
їх частинок.
1. Куок Кхань Нгуен, Гогаєв К. О., Радченко О. К. Сипкість (текучість) порошку
та її вимірювання. I. Огляд попередніх робіт // Наст. сб. — С. 89—100.
2. Leadbeater C., Northcott L., Hargreaves E. Some properties of engineering iron
powders // Symp. Powder Met.: Spec. Rep. — 1947. — No. 38. — P. 15—34.
3. Самсонов Г. В., Виницкий И. М. Тугоплавкие соединения: (Справ.). — М.:
Металлургия, 1976. — 560 с.
4. Гороновский И. Г., Назаренко Ю. П., Некряч Е. Ф. Краткий справочник по хи-
мии. — К.: Наук. думка, 1987. — 890 с.
С
ип
кі
ст
ь,
с
/5
0
г
С
ип
кі
ст
ь,
с
/5
0
г
104
|