粉體綜合特性測試儀 粉體檢測儀
Solids Characterization by Carr Indices） 的要求，並參考了中國標準 GB/T 5162- 006/ ISO 3953:1993（金屬粉末 振實密度的測 定）、GB/T 1482-2010（用標準漏鬥法測定金屬粉末的流動性）、GB/T 1479.1 -2010（金屬粉 末鬆裝密度——漏鬥法）、GB/

粉體(ti) 綜合特性測試儀(yi)  型號：TC-1000/TC-1001

粉體(ti) 綜合特性測試儀(yi)  
是依據美國ASTM D6393- 99標準（Standard Test Method for Bulk 

Solids Characterization by Carr Indices） 的要求，並參考了中國國家標準 GB/T 5162- 006/ ISO 3953:1993（金屬粉末 振實密度的測 定）、GB/T 1482-2010（用標準漏鬥法測定金屬粉末的流動性）、GB/T 1479.1 -2010（金屬粉 末鬆裝密度——漏鬥法）、GB/T 16913.3- 2008（自然堆積法鬆裝密度的測定）中主要技術 指標的規定，研製的一種用於(yu) 評價(jia) 粉體(ti) 綜合物理特性的測試儀(yi) 器。 


TC-1000/1001型粉體(ti) 物理特性測試儀(yi) 一種用於(yu) 評價(jia) 粉體(ti) 綜合物理特性的測試儀(yi) 器。由於(yu) 粉體(ti) 無論是處於(yu) 靜止狀態還是流動狀態，都是一種兩(liang) 相存在的體(ti) 係。顆粒本身的特性以及顆粒之間相互摩擦將會(hui) 產(chan) 生一些特殊流動特性，研究這些特性對粉體(ti) 加工、輸送、包裝、存儲(chu) 等方麵的工作具有重要意義(yi) 。該儀(yi) 器的特點是一機多用、測定條件靈活多樣、操作簡便、重複性好、適合多種標準等。該儀(yi) 器的研製成功，為(wei) 科研、工業(ye) 生產(chan) 等領域評價(jia) 粉體(ti) 綜合特性測試工作的普遍開展提供了一個(ge) 新的手段。  
該儀(yi) 器測試項目包括振實密度、鬆裝密度、休止角、崩潰角、平板角、分散度等參數，通過上述測試數據可得到差角、壓縮度、空隙率、均齊度等指標，還能通過卡爾指數得到流動性指數、噴流性指數等參數。  
一、儀(yi) 器結構：  


二、測定與(yu) 計算項目及其定義(yi) ：  
1、測定項目與(yu) 定義(yi) ：  
1）、 振實密度：振實密度是指粉體(ti) 裝填在特定容器後，在一定條件下對容器進行振動，從(cong) 而破壞粉體(ti) 中的空隙，使粉體(ti) 處於(yu) 緊密填充狀態後的密度，一般情況下粉體(ti) 的振實密度小於(yu) 粉體(ti) 中單顆顆粒的真密度。  
2）、 鬆裝密度：鬆裝密度是指粉體(ti) 在規定條件下自然充滿特定容器後的密度，測試鬆裝密度時，不可施加額外的振動等外力。該指標對存儲(chu) 容器和包裝袋的設計很重要。  
3）、 休止角：粉體(ti) 堆積層的自由表麵，在靜平衡狀態下，與(yu) 水平麵形成的大角度叫做休止角。它是通過特定方式使粉體(ti) 自然下落到特定平台上形成的。休止角對粉體(ti) 的流動性影響大，休止角越小，粉體(ti) 的流動性越好。休止角也稱安息角、自然坡度角等。  
4）、 崩潰角：給測量休止角的堆積粉體(ti) 以一定的衝(chong) 擊力，使其表麵崩潰後，剩餘(yu) 粉體(ti) 圓錐體(ti) 的底角稱為(wei) 崩潰角。  
5）、 平板角：將埋在粉體(ti) 中的平板向上垂直提起，粉體(ti) 在平板上的自由表麵（斜麵）和平板之間的夾角與(yu) 受到震動後的夾角的平均值稱為(wei) 平板角。在實際測量過程中，平板角是以平板提起後的角度和平板受到衝(chong) 擊後除掉不穩定粉體(ti) 的角度的平均值來表示的。平板角越小，粉體(ti) 的流動性越強。一般地，平板角大於(yu) 休止角。  
6）、 分散度：粉體(ti) 在空氣中分散的難易程度稱為(wei) 分散度。測量方法是將10克試樣從(cong) 一定高度落下後，測量接料盤外試樣占試樣總量的百分數。分散度與(yu) 試樣的分散性、漂浮性和飛濺性有關(guan) 。如果分散度過50%，說明該樣品具有很強的飛濺傾(qing) 向。   
2、計算項目與(yu) 定義(yi) ：  
1）、 差角：休止角與(yu) 崩潰角之差稱為(wei) 差角。差角越大，粉體(ti) 的流動性與(yu) 噴流性越強。   
2）、 壓縮度：同一個(ge) 試樣的振實密度與(yu) 鬆裝密度之差與(yu) 振實密度之比為(wei) 壓縮度。壓縮度也稱為(wei) 壓縮率。壓縮度越小，粉體(ti) 的流動性越好。   
3）、 空隙率：空隙率是指粉體(ti) 中的空隙占整個(ge) 粉體(ti) 體(ti) 積的百分比。空隙率因粉體(ti) 的粒子形狀、排列結構、粒徑等因素的不同而變化。顆粒為(wei) 球形時，粉體(ti) 空隙率為(wei) 40%左右；顆粒為(wei) 細或不規則形狀時，粉體(ti) 空隙率為(wei) 70-80%或更高。   
三、TC-1000/1001型粉體(ti) 物理特性測試儀(yi) 附屬配件：  
1. 減振台                                    1個(ge) ；  
2. 安息角、崩潰角試樣台                      1個(ge) ；  
3. 振實密度振動組件                          1套；  
4. 振實密度用量筒(100ml、50ml、25ml）        4支；  
5. 金屬粉末鬆裝密度漏鬥                      2個(ge) ；  
6. 通用鬆裝密度**用量杯（100ml）             1個(ge) ；  
7. 金屬粉末鬆裝密度**用量杯（25 ml）         1個(ge) ；  
8. 鬆裝密度量杯定位台                        1個(ge) ；  
9. 刮板尺                                    1個(ge) ；  
10. 溢料盤                                    1個(ge) ；  
11. 分散度**用接料盤                          1個(ge) ；  
12. 毛刷                                      3個(ge) ；  
13. 升降台手柄                                1個(ge) ；  
14. 振動篩(F75mm)                            3隻；  
15. 試樣勺                                    1把；  
16. 阻塞棒                                    1根。  
四、用戶需自備的設備：  
1. 電子天平                   1台  
2. 幹燥箱                     1台  
3. 真空吸塵器                 1台  
五、儀(yi) 器的安裝：  
1. 工作環境與(yu) 安裝位置：  
TC-1000/1001型粉體(ti) 物理特性測試儀(yi) 放置與(yu) 使用地點一般應具備以下條件：  
1) 溫度在5℃—40℃之間，相對濕度小於(yu) 85%。  
2) 環境整潔無煙塵。  
3) 周圍沒有機械振動源或電磁幹擾源。  
4) 工作台必須牢固、水平，高度適當。  
2. 拆箱：拆箱步驟及注意事項如下：  
1) 拆箱時要注意不要損壞儀(yi) 器及箱內(nei) 其它物品。主機部分取出後，小心地放到事先準備好的工作台上。  
2) 小心地取出包裝填充物和附件等，除去儀(yi) 器表麵的雜物、灰塵。  
3) 打開儀(yi) 器前蓋，查看內(nei) 部有無填充物等，查看儀(yi) 器外觀及鍵、鈕、插座等，看它們(men) 是否正常、完好。  
4) 將所有的附件、備品、資料等一一點清並收存好。拆箱完畢後，在處理包裝材料時不要將小部件遺留在裏麵。  
3. 安裝人員的要求：  
本係統的安裝人員應先閱讀本說明書(shu) ，然後再進行安裝。如有疑問請立即與(yu) 廠方取得聯係，請求廠方將提供技術支持。  
4. 安裝：  
1) 檢查振動篩是否安裝好；檢查分散度卸料控製器、各個(ge) 開關(guan) 、門等部位是否正常；對照裝箱單檢查附件是否齊全。  
2) 安裝振實密度振動組件：  
a) 將配套的聚氨酯墊圈從(cong) 量筒上部慢慢套入量筒；將鋁質的量筒托架上層也從(cong) 量筒上部慢慢套入；  
b) 在量筒底部加入矽膠墊；  
c) 將帶有導向杆的鋁質量筒托架下層與(yu) 托架上層慢慢旋緊，並固定牢固。如圖3  
3) 定時器的設置：  
按定時器►鍵，需調整的時間顯示數碼管現實的數據出現閃爍後，按▲鍵完成設置。設置時間為(wei) 99分59秒。 粉體(ti) 物理特性測試儀(yi) 的定時器采用一管二的控製技巧，及一個(ge) 定時器同時控製振動篩、振實密度兩(liang) 部分功能，但控製時間要相同。如圖4  
六、操作規程：  
1、通用振實密度的測定：  
A、振動組件的安裝：TC-1000/1001型粉體(ti) 物理特性測試儀(yi) 配備了25ml、50 ml、100 ml三種不同規格的量筒（見附件）。為(wei) 了提高測試的精度，請依據被測粉體(ti) 的重量（M）和鬆裝密度（ρ）選擇合適的量筒。  
量筒容積（cm3）粉體(ti) 重量（克）鬆裝密度（g/cm3）  
25m≤10.0ρ≤0.8  
10.0≤m≤20.00.8≤ρ≤2.0  
20.0≤m≤50.02.0≤ρ≤7.0  
50.0≤m≤100.0ρ≥7.0  
5010.0≤m≤20.0ρ≤0.8  
20.0≤m≤50.00.8≤ρ≤2.0  
50.0≤m≤100.02.0≤ρ≤7.0  
100m≤100.0ρ≤1.0  
m≥100.0ρ≥1.0  

根據所選擇的量筒，完成量筒的安裝：參見第四節“儀(yi) 器的安裝"中的安裝“振實密度振動組件"部分，待量筒組件安裝好後，將組件的導向杆放入導向軸承的孔中。  
注意：不可用力過度，損壞量筒。  
B、設定振幅：本儀(yi) 器振動組件的振幅為(wei) 10mm，儀(yi) 器出廠時振幅已調整為(wei) 3mm。可以將附件中的1mm、2mm或5mm減振墊適量加入到儀(yi) 器上部的振實組件圓圈內(nei) 既可。  
振幅 = 減振墊總高度 + 2mm  
C、設定振動次數：本儀(yi) 器振實電機的轉速為(wei) 250轉/分鍾，請設定定時器的時間，可確定振動次數（如設定顯示為(wei) 12:00，及12分鍾，可完成3000次的振動）。參見第四節“儀(yi) 器的安裝"中的安裝“定時器的設置"部分，  
D、測試：設置完成後，將已稱取的試樣M連續試驗3次。分別讀取量筒內(nei) 試樣的體(ti) 積，，用下式計算振實密度ρa：  
ρa =  3 × M /（V1 + V2 + V3）  
2、 通用鬆裝密度(ρa)的測定方法：  
將減振台、接料盤、休止角試樣台的下部、鬆裝密度量杯定位台、100ml的不鏽鋼量杯，如圖5。安裝好，打開振動篩開關(guan) ，在振動篩上加料，如圖6使樣品通過篩網、內(nei) 置漏鬥充滿量杯密度容器。當粉體(ti) 充滿密度容器後即可停止加料，關(guan) 閉振動篩，用刮板將多餘(yu) 的料刮出，並用毛刷將外麵的粉掃除幹淨，用天平稱量粉體(ti) 的質量，如圖7。連續試驗3次。設3次的平均質量為(wei) M，用下式計算鬆裝密度ρa：  
ρa = M / 100  
3、 休止角（θr）、崩潰角（θf）、差角（θd）的測定：  
1）、放置休止角器具：將減振台器放到儀(yi) 器中央的定位孔中、再放上接料盤和休止角試樣台。如果發現休止角試樣台不水平，請調整減振器上的三個(ge) 螺絲(si) 的高度，使休止角試樣台的上平麵處於(yu) 水平狀態。  
2）、加料：關(guan) 上將儀(yi) 器前門，準備好試樣，將定時器調到3分鍾左右，開振動篩蓋，打開儀(yi) 器的電源開關(guan) 和振動篩開關(guan) ，用小勺在加料口徐徐加料，物料通過篩網、出料口灑落到試樣台上，形成錐體(ti) 。圖8。       
3）、休止角的測定：當試樣落滿試樣台並呈對稱的圓錐體(ti) 後，停止加料，關(guan) 閉振動篩電源，將測角器置於(yu) 試樣托盤左側(ce) 並靠近料堆，與(yu) 圓錐形料堆的斜麵平齊，測定休止角。測量休止角時應從(cong) 三個(ge) 不同位置測定休止角，然後取平均值，該平均值為(wei) 這個(ge) 樣品的休止角（θr）。  
休止角θr=（θr1+θr2+θr3）/3  
4）、崩潰角的測定：測完休止角後，用兩(liang) 手指輕輕提起試樣台中軸上的崩潰角振子，高度為(wei) 距離頂部大約10mm左右，然後張開手指使振子自由落下，使試樣台上的堆積的試樣受到振動，圓錐體(ti) 的邊緣崩塌落下。如圖9。如此振動三次，然後再用測角器測定三個(ge) 不同位置的休止角，其平均值即為(wei) 崩潰角（θf）。  
                           崩潰角θf=（θf+θf+θf）/3  
5）、差角的測定：差角即休止角與(yu) 崩潰角之差：  
                    差角（θd）=休止角（θr）—崩潰角（θf）  
4、 平板角（θs）的測定：   
1) 將升降台上放好托盤，平板伸入托盤中，將待測樣品徐徐撒落在托盤中，直到埋沒平板為(wei) 止。加料時也可以先將樣品加到1.18mm的篩子上，然後將樣品篩到試樣盤中。  
2) 加完料以後，輕輕扭動升降台旋鈕使升降台的高度緩緩降低，平板與(yu) 試樣盤分離，這時用測角器測定三處留在平板上粉體(ti) 所形成的角度，取平均值θs1。  
3) 用錘下落一次，衝(chong) 擊平板，再用測角器測定三處留在平板上粉體(ti) 所形成的角度，取平均值θs2，如圖10。  
平板角θs=（θs1+θs2）/2  
5、 分散度（Ds）的測定:  
1) 將分散度卸料控製器拉到右端並卡住，關(guan) 閉料鬥，如圖11。  
2) 用天平稱取試樣10g，通過漏鬥把試樣均勻加到儀(yi) 器頂部的分散度入料料鬥中。  
3) 將接小料盤(Ф80mm)置於(yu) 分散度測定筒正下方的分散度測定室內(nei) 的定位圈中,關(guan) 上抽屜。然後瞬間開啟卸料閥，使試樣通過分散度筒自由落下。                                                                                     
4）這樣試驗二次，取出接料盤，稱量殘留於(yu) 接料盤的粉末，取其平均值，再用下式求分散度Ds。                             
分散度Ds=(10—M) /10×100%  
其中： M落在接料盤中粉體(ti) 的重量；  
6、 壓縮度（Cp）的計算：  
測定鬆裝密度ρa和振實密度ρp後，就可以計算壓縮度Cp了：  
Cp=（ρp-ρa）/ρp×100%  
壓縮度反映粉體(ti) 的流動特性。壓縮度越大，粉體(ti) 的流動性就越差。  
7、 均齊度的測定：  
用粒度測定儀(yi) 測出D60和D10,用下式計算均齊度:  
                                 均齊度=D60/D10  
8、 流動性指數：  
流動性指數的計算方法是英國人Carr在60年代確定的。他對大量粉體(ti) 進行測量後，用類似模糊數學中綜合平分的方法對定性的概念進行模糊量化。簡單地說，流動性指數是休止角、壓縮度、平板角、均齊度、凝集度等項指數的加權和。  
用表1分別查得休止角、平板角、壓縮度、聚集度、均齊度的指數，這五個(ge) 指數的總和稱為(wei) 流動性指數（flowability）。注：流動指數與(yu) 壓縮度有關(guan) 。  

 金屬粉末鬆裝密度（漏鬥法）：  
將減振台、接料盤、休止角試樣台的下部、休止角試樣台中間立杆、鬆裝密度量杯定位台、25ml的不鏽鋼量杯，如圖12。安裝好，打開振動篩開關(guan) ，在振動篩上加料，如圖6。使樣品通過篩網、內(nei) 置漏鬥充滿量杯密度容器。當粉體(ti) 充滿密度容器後即可停止加料，關(guan) 閉振動篩，用刮板將多餘(yu) 的料刮出，並用毛刷將外麵的粉掃除幹淨，用天平稱量粉體(ti) 的質量，如圖7。連續試驗3次。設3次的平均質量為(wei) M，用下式計算鬆裝密度ρa：  
ρa = M / 25 
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