测量粉体的密度的实验仪器及测算方法

    粉体密度
    是指单位体积的粉体所对应的质量。由于粉体中颗粒与颗粒之间或颗粒内部存在空隙(或孔隙)，其粉体的密度通常小于所对应物质的真密度。粉体密度按其测试方式的不同可以分为松装密度(又称堆积密度)和振实密度。松装密度是指粉体试样以松散状态，均匀、连续的充满已知容积的量杯，称出量杯和粉体试样的质量，便可算出粉体试样的松装密度。振实密度是指将盛在容器中的粉体在规定的条件下被振实后的密度
    粉体密度测试仪是依据国标GB/T5162-2006/ISO3953:1993(金属粉末振实密度的测定)，并参照美国药典独立研发制造的粉体密度测试仪器，具有自主知识产权。仪器含盖国标GB/T5162-2006/ISO3953:1993中的各项指标。针对非金属粉末，粉体密度测试仪扩展了部分功能，如：“振动幅度”由国标中规定的3mm扩展到1mm～15mm整数可调；“振动频率”由国标中规定得100～300次/分钟可调，扩展到0～300次/分钟可调。“振动次数”由国标中规定3000次扩展到0～99999次任意设定(注：当设定为0次时结果输出为“松装密度”)。
    先介绍一下振实密度仪
    GJ03-01振实密度仪性能指标
    被测试样重量：≤500.00克。
    振实试样体积：≤250.00毫升。
    单次振动次数：≤0～99999次(当设定为0次时结果输出为“松装密度”)。
    电机允许力矩：0.86N.m.
    振动频率：最大300转/分钟(0～300转/分钟连续可调，美国药典规定300转/分钟)。
    振动幅度：最大15mm(1mm～15mm整数可调，国标中规定为3mm)。
    重复性误差：≤1%。
    准确性误差：≤1%。
    三、振实密度仪环境要求
    电源：交流220V±10%50Hz，35W。
    相对湿度：小于85%，无凝结现象其它要求：环境整洁无烟尘，周围没有机械振动源或电磁干扰源。
    四、振实密度仪测试对象
    各种金属粉：如铝粉、锆粉、镍粉、钨粉、锡粉、锌粉、钼粉、镁粉、铜粉以及其它稀有金属粉、合金粉或金属氧化物粉末等。
    各种非金属粉：如滑石粉、高岭土、碳酸钙、煤粉、荧光粉、水镁石、方解石、硅灰石、电气石、金刚石、重晶石、萤石、沸石、碳化硼、黏土、石墨、石英、石膏、膨润土、硅藻土、硅酸锆、刚玉、云母、粘土、钛白粉等。
    其它粉末：如土壤、染料、医药、农药、磨料、涂料、食品添加剂、催化剂、水泥、河流泥沙等
    松装密度根据国家规定又分为自然堆积法和斯科特容量法
    自然堆积法/松装密度测定仪
    GJ03-11自然堆积法/松装密度测定仪
    1通用松装密度测定仪范围
    本标准规定了测定粉尘堆积密度的一种实验方法-------自然堆积法。
    本标准适用于粉尘堆积密度的测定
    2引用标准
    下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修定，使用本标准的各方应探讨使用本标准最新版本的可能性。
    GB/T16913.1－1997粉尘特性试验方法中第三部分：试验尘样的采集
    3通用松装密度测定定义
    本标准采用下列定义及中定义及GB/T16913.1中定义。
    粉尘堆积密度
    包括粉尘内部孔隙和粉尘之间空隙在内的单位体积粉尘松散体的质量。
    同义词：粉尘表观密度。
    4通用松装密度测定仪测定原理
    粉尘从漏斗口在一定高度自由落下充满量筒时，测定松装状态时量筒内单位体积粉尘的质量，即粉尘堆积密度。
    5通用松装密度测定仪设备
    5.180目标准筛电热干燥箱等实验室常规设备。
    5.2自然堆积法测定粉尘堆积密度的装置按图1规定，应水平放置在试验台上，其中漏斗锥度60°±0.5°漏斗流出口径φ12.7mm，漏斗中心与下部圆形量筒中心一致，流出口底沿与量筒上沿距离量筒内径115mm±2mm，量筒容积100cm3。
    粉尘自然堆积密度计
    5.3工业天平(最大称量1Kg，感量2mg，精度5级)
    5.4平直的尘样刮片。
    6通用松装密度测定仪测定步骤
    6.1试验尘样的采集应符合GB/T16913.1的规定。登记粉尘采样工况。
    6.2尘样在105℃下干燥，放置室内自然冷却后通过80目标准筛除去杂物，准备测定。
    注：对于在小于等于105℃时就会发生化学反应或熔化，升华的粉尘，干燥温度须相应降低。
    6.3按图1规定将测定装置各部件组装于试验台上，调整水平。
    6.4用塞棒塞住漏斗流出口。将尘样装入盛样量筒，用刮片刮平后倒入漏斗中。
    6.5拔出塞棒使粉尘自由落至下部量筒中，待漏斗中粉尘全部流出后，用刮片将堆积于量筒上部粉尘刮去。
    6.5把装有粉尘的量筒放到天平上称重。
    6.6粉尖堆积密度按式(1)计算：
    式中：ρh粉尘堆积密度，g/cm3；
    m1、m2、m3测量3次分别称得的粉尘质量，g；
    V校正后的量筒容积，cm3。
    连续3次测定所得的粉尘质量最大值与最小值之差应小于1g。
    GJ03-12松装密度测试仪/斯柯特容计法
    斯柯特容量计法松装密度测试仪是依据国家GB5060-85《金属粉末松装密度的测法第二部分：斯柯特容量计法》设计、制造；同时符合采用国际标准ISO3932/2《金属粉末松装密度的测定第2部分：斯柯特容量计法》。松装密度测定仪测试装置适用于不能自由流过漏斗法中孔径为5mm的漏斗和用振动漏斗法易改变特性粉末。
    二、斯柯特容量计法松装密度测试仪原理
    粉末放入上部组合漏斗中的筛网上，自然或靠外力流入布料箱，交替经过布料箱中的四块倾斜角为25°的玻璃板和方形漏斗，最后流入已知体积的圆柱杯中，呈松散状态。然后称量圆柱杯中的粉末的质量。
    三、斯柯特容量计法松装密度测试仪结构
    (1)上部组合漏斗
    斯柯特容量计法松装密度测试仪由两个不锈钢圆锥形漏斗装配而成，其间一段圆柱隔开，并放入一个孔径为1.18mm的不锈钢筛网。
    (2)布料箱
    斯柯特容量计法松装密度测试仪横断面为正方形，内有四块1mm厚不锈钢板斜镶嵌在铝制的框架上，框架前后两壁面是有机玻璃板；不锈钢板可以拔出，易于1mm厚不锈钢板焊接而成，倾斜角度为60°的方锥体,下端口径为12.5mm×12.5mm。
    (4)圆柱杯
    容积为25ml，不锈钢材质，净重46±1克。
    (5)铁台架