Експериментальна частина
Мета роботи - досліджувати залежність фізичних і технологічних властивостей порошків від методу їхнього одержання. Придбати навички визначення властивостей.
Матеріали та устаткування
1. Металеві порошки з різними властивостями - 1 кг. ; 2. Ротап ;
3. Технічні ваги ; 4. Аналітичні ваги ; 5. Волюмометр; 6. Прилад для визначення текучості ; 7. Металевий циліндр; 18. Мензурка для визначення маси і об’єму утряски; 9. Штангенциркуль; 10. Секундомір; 11. Ланометр; 12. Предметне скло; 13. Гліцерин; 14. Пікнометр; 15. Вакуумна сушильна шафа .
Порядок виконання роботи
1. Визначення фізичних властивостей
Для визначення гранулометричного складу грубих і середніх порошків застосовують ситовий аналіз, який полягає в тому, що визначену кількість порошку у наважці послідовно просівають через ряд сит з різним розміром отворів. Сита встановлюють одне над одним в порядку зменшення розміру отворів сит зверху в низ. На верхнє сито поміщають визначену кількість порошку і потім весь набір сит струшують на приладі «Ротап» чи вручну протягом 10...15 хв. При цьому відбувається поділ на фракції, які затримуються на ситах з сітками визначених розмірів. Після поділу зважують фракції на кожнім ситі і на дні. Маса даної фракції віднесена до суми мас усіх фракцій і помножена на 100, являє собою процентний вміст даної фракції в пробі, %:
,
де а1 ,а2 , аn ..., - маса фракції.
Для визначення гранулометричного складу порошків прийнята стандартна шкала сіток із квадратними отворами згідно ДСТ 3584-53. Номер сита відповідає номінальному розміру отвору в міліметрах.
Результати ситового аналізу записують за визначеною формою. Фракцію порошку, яка залишилася на ситі 0063,.а яка пройшла через більш велике сито 0080, позначають - 0080 + 0063. Найбільш повну характеристику зернистості порошку дає графічне зображення гранулометричного складу. По осі абсцис графіка відкладають середній розмір частинок кожної фракції dср , який визначають як середнє арифметичне розмірів отворів додатного і від’ємного сит. Наприклад, середній розмір частинок фракції - 0080 + 0063 дорівнює:
,
По осі ординат графіка розподілу відкладають відносну кількість частинок даної фракції S . Чисельно ця величина пропорційна виразу
,
де A - вміст фракції, %; d1 - найбільший розмір частинок у даній фракції (розмір отворів від’ємного сита), мкм; d2 - найменший розмір частинок у даній фракції (розмір отворів додатного сита), мкм
Отримані результати заносять в таблицю 1.1. та представляють у вигляді графіків.
Таблиця 1.1 - Результати ситового аналізу порошку заліза , наважка 500 г.
|
Фракція
|
Вміст фракції |
Середній розмір часток, мкм | |
|
г |
% | ||
|
-0,25 -0,25+ 0,26 -0,16+0,125 -0,125+0,100 -0,100+0,800 -0,063+0,056 +0,056
|
17,3 15,6 18,0 196,6 130,8 100,2 21,5
|
3,46 3,12 3,60 39,32 26,16 20,04 4,3
|
-250 205,0 142,5 112,5 90,0 59,5 56,0 |
Для визначення розмірів і форм часток мікроскопічним методом необхідно приготувати препарат у такий спосіб. Невелику кількість досліджуваного порошку ретельно перемішують шпателем на склі, а потім роблять з нього борозну 7...8 см, яку ділять у поперечному напрямку на 7...8 рівних частин. Кожну четверту частину видаляють за допомогою скляної палички, кінчиком пера беруть мінімальну кількість порошку і переносять його на предметне скло. На скло наносять краплю гліцерину та обережно розподіляють зерна рівномірно по поверхні скла. Потім краплю накривають покривним склом. Надлишок рідини видаляють за допомогою фільтрувального паперу.
Розподіл частинок повинен бути рівномірним по всьому полі зору.
Виміри роблять на проекційному мікроскопі "Ланометр", попередньо ознайомившись з його роботою і пристроєм по прикладеній інструкції.
За результатами мікроскопічного аналізу зернистості визначають середній розмір частинок фракції
,
де dmin , dmax - відповідно граничні розміри частинок даної фракції за результатами не менше 100 вимірювань. Замальовують форму частинок порошку.
Визначення пікнометричної щільності порошків.
Пікнометричний метод визначення щільності порошків полягає в наступному.
Пробу порошку засипають у пікнометр - мірну колбочку так, щоб вона зайняла більше половини її об’єму (маса і точний об’єм пікнометра визначають заздалегідь). Після цього об’єм, що залишився, заповнюють до мітки у верхній частині (горловина) пікнометра рідиною. Рідина, обрана для заповнення пікнометра, повинна змочувати порошок, не розчиняти його і не вступати з ним у хімічну реакцію. Після заповнення пікнометра рідиною його зважують та розраховують щільність порошку по формулі
,
де Р1 – маса пікнометра, г; Р2 – маса пікнометра з порошком, г; V – об’єм пікнометра, см3 ; Р3 - маса пікнометра з порошком і рідиною, г
і
рідиною, м;
– щільність рідини при температурі
виміру, г/см3.