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金属粉末湿量仪

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  • 3D打印行业金属粉末的氧氮氢分析 | 原料粉末vs再生粉末
    3D打印行业金属粉末的氧氮氢分析 | 原料粉末vs再生粉末越来越多的金属零件是通过3D打印来生产的。这个新技术为具有复杂结构零件的生产提供了可能性,特别是一些无法使用常规方法生产的零件。此外,模型可以通过技术图纸实现,而无需使用定制的工具。三维打印零件的质量很大程度上受到原材料的质量影响。为了降低生产成本,金属粉末需要经常被回收。经过多次使用,氧、氮和氢的含量和相关的力学性能可能改变。因此,分析金属粉末中氧、氮和氢的含量,可以确保3D打印产品的质量。各种应用于3D打印行业的金属粉末都可以使用inductar® ONH cube进行分析。仪器:inductar® ONH cube 氧氮氢分析仪技术细节:载气:氦气样品质量:100-1000mg金属粉末原料的钛和不锈钢粉末以及再生的钛和不锈钢粉末的测试结果参照下表。再生粉末与原料的氧、氮和氢含量相比,变化很大,尤指是氧的含量,由于颗粒的粒度极小同时具有非常大的比表面积,颗粒很容易被氧化。甚至ppm级别的含量变化都可以改变3D打印粉末的性能。因此,分析需要使用精度高,检测限低的检测方法。采用inductar ONH cube进行元素分析是十分好的分析选择。inductar ONH cube 氧氮氢分析仪应用领域:黑色系金属合金,有色金属,有色金属,碳化物及陶瓷材料,地质矿物,氧氮氢分析。特点:无需配备石墨电极清扫刷进行清扫,提高做样效率可编程气体分流,通过睡眠模式进入省气模式无需配备动力气以及外置水冷机,可单坩埚完成测试,节省成本专利的球夹连接,实现免工具维护
  • 揭秘!3D打印金属粉末的主流制备方法
    球形金属粉末作是金属3D打印最重要的原材料,是3D打印产业链中最重要的环节,与3D打印技术的发展息息相关。在“2013年世界3D打印技术产业大会”上,世界3D打印行业的权威专家对3D打印金属粉末给予明确定义,即指尺寸小于1mm的金属颗粒群,包括纯金属粉末、合金粉末及具有金属性质的某些难溶化合物粉末。目前3D打印用金属粉末材料主要集中在钛合金、高温合金、钴铬合金、高强钢和模具钢等方面。随着金属3D打印技术的飞速发展, 球形金属粉末的市场将保持高增长态势。2016年3D打印金属粉末的市场规模约为2.5亿美元,预计2025年市场规模将达到50亿美元。为满足3D打印装备及工艺要求,金属粉末必须具备较低的氧氮含量、良好的球形度、较窄的粒度分布区间和较高的松装密度等特征。当前我国生产的金属粉末性能难以满足高端客户需求,高质量 3D 打印用金属粉末需依赖进口。因此,研究3D打印金属粉末的制备尤为重要。本文特整理了当前3D打印用金属粉末的4种制备方法,供大家参考。1、气雾化法 气雾化法是利用惰性气体在高速状态下对液态金属进行喷射,使其雾化、冷凝后形成球形粉。根据热源的不同又可以将气雾化法细分为电极感应熔炼气雾化(EIGA)和等离子惰性气体雾化(PIGA)两种工艺,采用惰性气体既能防止产物氧化,又能避免环境污染。在 EIGA 工艺中,为电极形式的预合金棒将在不使用熔炼坩埚的情况下进行感应熔炼和雾化,其工艺原理图如下图所示。采用气雾化法所得粉末粒度分布广,大部分为细粉,杂质易于控制,但粉末由于粒径不同而冷却速度不同,导致颗粒内部易产生气泡,形成空心结构,粉末形状不均匀,出现行星球等,对粉末后期应用造成不利影响。 电极感应熔炼气雾化(EIGA)原理及其生产的金属粉末图片来源:南极熊3D打印2、等离子旋转电极雾化法(PREP) 等离子旋转电极雾化法(PREP)是生产高纯球形钛粉较常用的离心雾化技术,其基本原理是自耗电极端面被等离子体电弧熔化为液膜,并在旋转离心力作用下高速甩出形成液滴,然后液滴在表面张力的用下球化并冷凝成球形粉末。PREP 因采用自耗电极,制备出的粉末纯净度较高,且该技术不使用高速惰性气体雾化金属液流,避免了“伞效应”引起的空心粉和卫星粉颗粒的形成。因此,相对于气雾化而言,PREP 制备的粉末中空心粉和卫星粉更少。PREP 制备的粉末球形度可达 99.5%以上,但是粉末粒径分布较窄,主要介于 50~150μm,存在着粉末尺寸 偏大的问题并且细粉收得率很低。目前俄罗斯最先进的 PREP 技术也只能收得约 15%的细粉(~45μm),难以服务于微细球形钛粉市场。 等离子旋转电极雾化法(PREP)原理及其生产的金属粉末图片来源:南极熊3D打印3、等离子丝材雾化法(PA) 等离子丝材雾化法(PA)是加拿大 AP&C 公司特有的金属粉末制备技术,PA 工艺是以纯度高的金属或合金丝为原料,以等离子枪为加热源,原料丝材被等离子体瞬间熔化的同时被高温气体雾化,形成的微小液滴在表面张力的作用下球化并在下落过程中冷却固化为球形颗粒的一种工艺。以合金丝为原料制备各种材质球形粉末的工艺,可实现高水平的可追溯性和较好的颗粒大小控制。该工艺生产出的粉末粒径分布范围窄,平均粒径约为 40μm,细粉收得率高(80%),几乎没有卫星球;粉末纯度高(低氧,无夹杂),球形度高,伴生颗粒非常少。具有出色的流动性和表观密度、振实密度。主要服务对象为生物医疗和航空航天工业,产品畅销20 余个国家。 等离子丝材雾化法(PA)原理及其生产的金属粉末图片来源:南极熊3D打印近年来,国外关于 PA 技术的研究取得了不少进展,现有技术已能够在单位时间内所消耗气体与原料的质量比小于20的条件下,制备大量(至少80%)粒径分布为0~106μm的金属粉末。加拿大 AP&C 公司是 PA 技术的专利持有者,加拿大 Pyro Genesis 公司也拥有相关类似专利,但均不对外出售等离子雾化设备。由于国外公司专利保护及技术封锁,一直以来国内关于 PA技术的研究进展缓慢。 4、射频等离子球化法 射频等离子体球化法是利用射频电磁场作用对各种气体(多为惰性气体)进行感应加热,产生射频等离子,利用等离子区的极高温度熔化非球状粉末。随后粉末经过一个极大的温度梯度,迅速冷凝成球状小液滴,从而获得球形粉末。射频等离子球化技术(PS)图片来源:南极熊3D打印目前国外在这方面研究较多的公司有代表性的包括:英国 LPW 技术公司和加拿大的泰克纳公司。其中,泰克纳 (TEKNA) 公司所开发的射频等离子体粉体处理系统,在世界范围内处于领先地位,可以实现 Ti、Ti-6Al-4V、W、Mo、Ta、Ni 等金属及其合金粉末的生产。 国内北京科技大学在射频等离子球化方面也进行了大量的研究,以不规则形状的大颗粒TiH2 粉末为原料,经过射频等离子高温区后 TiH2 粉末脱氢分解、爆碎,即发生“氢爆”。爆开的金属液滴下落过程中,在表面张力的作用下缩聚成规则的球状,得到微细球形粉末。所收得的粉末粒度范围可以达到 20~50μm,细粉收得率更是高达 80%以上,各项性能参数均不逊于国际一流队列的粉末,图 6 是氢化钛粉末经射频等离子球化前后粉末形貌图。同时,该团队还将该方法创新性地应用到了钨、高温合金、钕铁硼等金属粉末的球化处理当中,均取得了显著的成果。射频等离子体制备球形钛粉示意图图片来源:南极熊3D打印球化前后的粉末形貌对比图片来源:南极熊3D打印
  • 客户案例 | 合金材料研究中金属粉末自动称量分装应用
    探索未来的关键材料!合金材料研究正在掀起科技浪潮,为我们的生活带来无限可能。其应用前景非常广阔,无论是在航空航天、汽车制造、电子产品、可再生能源还是医疗领域,高性能的合金材料都是推动进步的核心力量。随着科技的飞速发展,对合金材料的需求和性能要求不断提升,研究人员正致力于开发出更多高性能、低成本、环境友好的的新型合金材料,以满足不断变化的应用需求。对于晶泰科技的客户——合金材料研究实验室的研究人员而言,精确的金属粉末称量是影响他们研究的重要因素之一。整个研究中金属粉末称量面对各种挑战,如流动性差的粉末、静电吸附、环境因素影响以及潜在的安全风险。为了应对挑战,客户选择使用晶泰科技 ChemPlus® 桌面型固体加样仪,来确保金属粉末加样称量的精准性,为合金材料研究提供坚实的基础。客户在合金材料研究实验过程中,选择了 3 种代表性的金属粉末,设置了 50/1000/2000mg 3 个目标加样量,记录 ChemPlus® 桌面型固体加样仪对于不同粉末在不同目标加样量下的称量数据:平均加样值、加样偏差、加样时间等。&bull 测试粉末样品:3 种(因研究保密性,不展示具体粉末名称,有相似需求的客户,晶泰科技提供样品免费测试服务,可联系我们);&bull 目标加样量:50mg、1000mg 和 2000mg;&bull 每种粉末样品分装到定制实验小瓶。表1.三种金属粉末自动加样称量实验数据经过对测试数据的综合分析,我们得出以下结论:ChemPlus® 桌面型固体加样仪在称量合金材料研究中具有代表性的三种金属粉末方面表现出高度的准确性和稳定性。具体的性能表现如下:&bull ChemPlus® 能够有效处理吸潮结块、流动性差以及易氧化的金属粉末,在测试过程中表现出良好的操作性,没有出现堵塞现象表明其适用性广泛,能够满足多样化的实验需求。&bull 在进行加样称量时,ChemPlus® 对于所有预定目标重量的偏差控制在了 0.1mg 的精确范围内,反映出其突出的称量精度。&bull 当进行中量程加样操作时,ChemPlus® 能够以更快的速度达成目标加样,展示出较高的友好性和快速精确的加样称量能力。&bull 将 ChemPlus® 系统置于手套箱内进行操作,能够顺利执行金属粉末 C 的自动加样称重任务,并且支持与其他系统的集成。综上所述,ChemPlus® 桌面型固体加样仪在精确控制金属粉末加样过程中展现出了高效性和可靠性,适用于进行合金材料研究中金属粉末加样称量。&bull 高通量:可放置多种固体原料和接收容器,全面提升效率;&bull 适用范围广:样品无需特殊处理,覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、流动性差的粉末;&bull 智能算法参数调节:自适应加粉算法,多类型粉末智能识别;&bull 压电陶瓷激振技术:多类型粉末出粉更流畅;&bull 除静电:有效降低静电效应,加样更准确;&bull 成本可控:耗材价格低廉,节省成本;&bull 占地小:整机尺寸小,桌面型;&bull 兼容性广:可兼容多种实验室常用尺寸小瓶;&bull 数据追踪:条形码或二维码样品管理,支持审计追踪;&bull 简易交互软件:可视化操作软件,易上手使用。ChemPlus® 这款结构紧凑的桌面型固体加样仪,帮助客户合金材料研究实验室,提高了金属粉末加样称量的效率、精准性和安全性,为研究人员节省了宝贵的科研时间。ChemPlus® 适用性非常广泛,支持多种固体原料和兼容不同接收容器,无需人工值守,自动完成重复耗时的称重固体加样操作;同时,ChemPlus® 自动化粉末加样技术能够处理多种粉末,覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、流动性差的粉末,自适应加粉算法,多类型粉末智能识别,无需针对特定粉末进行设置或者优化加样参数;自动化高通量的加样,避免研究人员直接接触可能具有毒性或易燃性的粉末。在此客户案例中也为客户定制专属实验小瓶和托盘;并且支持集成到无水无氧体系手套箱中。
  • 美国金属粉末工业联合会发布新版标准
    美国金属粉末工业联合会(MPIF)最近发布了2010新版金属粉末和粉末冶金制品检测方法标准及标准35,粉末冶金自润滑轴承材料标准。检测方法标准共130页,包含了39个关于专业术语以及金属粉末、粉末冶金零件、金属注射成型(MIM)零件、金属过滤器和粉末冶金设备的推荐检测方法标准。自润滑轴承标准共28页,包括有一个扩散合金化铁-青铜轴承的新的材料部分,油浸渍效率新资料,青铜轴承的修正资料以及数据表的修改。  除了增加了一个新标准――粉末冶金材料的总碳含量测定试样制备(硬质合金除外),新版的测试方法标准对10个标准进行了修改。   两版标准都参照了相关的ASTM和ISO标准。   检测方法标准可提供平装、电子版以及CD-ROM格式,每份75美金。轴承标准也同样提供这3种格式,每份35美金。
  • 新标准图文解析-增材制造金属粉末性能表征方法
    本文由马尔文帕纳科应用专家张瑞玲女士供稿 自2021年6月1号起,GB/T 39251-2020《增材制造 金属粉末性能表征方法》等14项推荐国家标准开始实施!该标准主要规范了金属粉末性能的表征方法,检测项目主要包括:外观质量、化学成分、粒度及粒度分布、颗粒粒形、流动性、密度、夹杂物及空心粉。 马尔文帕纳科作为材料表征领域的专家,其先进的分析检测技术为增材制造行业提供粒度、粒度分布、颗粒形貌等贯标解决方案。涉及技术及仪器包含:ü 激光衍射法:Mastersizer3000超高速智能激光粒度仪ü 动态图像法:Hydro Insight 智能颗粒图像分析仪ü 静态图像法(显微镜法):Morphologi-4 全自动粒度粒形分析仪 一、粒度及粒度分布检测的必要性 为什么增材材料要对粒度及粒形分布进行检测呢?这是因为其工艺性质决定的。增材制造是在金属粉末层熔融过程中,先使金属粉末层分布于制造平台上,然后使用激光或电子束选择性地熔化或熔融粉末。熔化后,平台将被降低,并且过程将持续重复,直到制造过程完成。未熔融粉末将被去除,并根据其状态重复使用或回收。 粉末层增材制造工艺的效率和成品组件的质量在很大程度上取决于粉末的流动性和堆积密度。粒度会直接影响这些特性,是该工艺的关键技术指标,例如,对于选择性激光熔融工艺(SLM),最佳粉末粒度在 15-45 μm;而对于电子束熔融工艺(EBM),最佳粉末颗粒则应在 45-106 μm(对于 EBM)范围内。图1 层叠增材制造工艺的粉末床工艺图图1展示了SLM工艺中金属粉末床如何形成和扫描激光金属形成2D形貌。持续不断的新的粉末床为最终的3D金属部件提供原材料。金属部件的结构一致性和完成件的表面平整度与粉末的化学特性和堆积密度息息相关。 粉末的堆积密度是由颗粒大小和形状控制的。如图2,粉末中大颗粒过多降低填料的密度,而小颗粒过多则降低填料的流动性。只有当大颗粒和小颗粒比例最优时,填充密度最大,大颗粒中的小空隙被小颗粒填满,流动性和堆积密度达到最佳值。 图2 堆积密度和颗粒大小的关系 为了保证厚度的均一,通常会选择较窄的粒径分布。颗粒的填充和流通性对于金属粉末3D打印技术非常重要,这也是我们为什么要优化粒度及其分布,以实现所需的大颗粒和小颗粒的比例,这点非常重要。 堆积密度会影响熔融池的连续性,较低的堆积密度会导致熔融不连续,完成件表面粗糙,导致结果的一致性降低。图3 堆积密度影响的熔融池分析 如图3所示,粉末床在于激光接触时的熔融池模拟图像,熔融池的温度与粉末的组分和由堆积密度控制的熔融池的连续性直接相关,如果堆积密度高,就会形成一个连续的熔融池,生产出表面光滑、结构稳定的完成件。 二、新国标中的粒度及粒度分布的相关指标 2021年6月1日开始实施的系列标准中对于各种金属粉末的粒度及粒度分布,做了具体的推荐要求,涉及金属粉末粒度分析的标准如下所示:ü GB/T 38970-2020《增材制造用钼及钼合金》ü GB/T 38971-2020《增材制造用球形钴铬合金粉》ü GB/T 38972-2020《增材制造用硼化钛颗粒增强铝合金粉》ü GB/T 38974-2020《增材制造用铌及铌合金粉》ü GB/T 38975-2020《增材制造用钽及钽合金粉》 三、金属粉末粒度分布测试技术:激光衍射法 关于粒度及粒度分布,在6月1日施行的GB/T39251-2020 等6项国家标准中,推荐是使用激光衍射法,具体标准参考 GB/T 19077。这是因为激光衍射法且具备样品用量少、制备简单、测量速度快、重现性好等优点,除此之外,激光衍射发广泛适用于所有增材制造用金属粉末的粒度分布检测,该技术测试覆盖范围宽(马尔文帕纳科激光粒度仪测量范围达到0.01 μm ~3500 μm,完全覆盖增材制造行业金属粉末的粒径范围)。图4 激光衍射测量原理图 激光衍射测量是一种非常常用的测试粒径大小及分布的方法----特别是面对较小的粒度范围时。 在激光衍射测量中,激光束穿过分散的颗粒样品,测试散射光强度的角度变化。因为较大的颗粒有较小的角度和较大的散射光强,而较小的颗粒则有较大的角度和较小的散射光强。激光衍射分析仪运用米氏理论,根据所测量的散射光的角度依赖性来计算样品颗粒的粒度分布。 马尔文帕纳科粒度及粒度分布解决方案马尔文帕纳科 Mastersizer 3000 超高速智能激光粒度仪高度自动化,可实现按钮操作,并且只需很少的手动输入即可提供高产量分析,并且有非常广泛的动态范围0.01 至~3500 µm ,可以精确测量金属粉末的粒径分布。并且还可以很容易的在干法和湿法之间切换,测试金属粉末湿分散和干分散的粒径大小。图5 Mastersizer 3000 超高速智能激光粒度仪图6 钛合金粉末湿法和干法测量叠加图 图 6显示了在 Mastersizer 3000 上使用湿法和干法分散制备的金属粉末的测量结果,可以看到湿法和干法结果一致。其实,如果优化了分散程序且采样具有可比性,干湿法应具有等效结果。从趋势表也可以看出,干法和湿法结果一致性非常好。从GB/T 39251-2020 《增材制造 金属粉末性能表征方法》中,关于金属粉末粒度要求来看,这应该属于I 类金属粉末材料,适用于粉末床熔融(选区激光熔融)增材制造 。四、金属粉末颗粒形貌测试技术:动态图像法/ 静态图像法 目前测试颗粒大小和形貌的技术主要有三种:ü SEM技术:分辨率高,但统计颗粒数目不多,可作为定性技术;ü 动态图像技术:可以提供很多的颗粒数量,但图像质量较差,对于小颗粒的形貌还有区分颗粒的表面结构,较为困难;ü 静态图像技术:可以兼顾分辨率和颗粒数量,可以定性,也可以定量。 国标中对于各种金属粉末的颗粒形状,也就是粉末的微观形貌、球形度的表征方法推荐使用动态颗粒图像分析法和显微镜法(静态图像法)。粉末球形度以一定数量粉末颗粒投影界面的圆形度检测值的平均值进行近似表征。 马尔文帕纳科动态颗粒图像分析解决方案最新推出的 Hydro Insight 动态颗粒图像分析仪采用高速高分辨率摄像机实时采集动态颗粒图像,搭配 Mastersizer 3000 超高速智能激光粒度仪可以提供颗粒的分散和单个颗粒实时的图像,并且可以定量测试样品的分布数据,还有32个尺寸和形状的相关指标,如圆度、椭圆图、不透明度、平均直径、长宽比,可以帮助了解颗粒的大小和形状是如何影响了材料的性能。方便您更好地了解您的材料,简化故障排除,并助力快速开发新方法。图7 Hydro Insight 动态图像分析仪(左)金属粉末样品中少量的大颗粒或者小颗粒用激光衍射的方法很难捕捉到信号,Hydro Insight 动态颗粒形貌分析仪可以对单个颗粒进行成像,并提供数量分布,并且可以看到颗粒的形貌。帮助我们看到这些大颗粒是否真实存在,以及它的外观,是高度球形的颗粒,卫星颗粒还是高度不规则的颗粒。图8 Hydro Insight 呈现的大颗粒形貌图9 动态图像法颗粒分布累积曲线马尔文帕纳科静态图像分析解决方案马尔文帕纳科还提供静态图像法高效颗粒形貌测量工具——Morphologi 4 全自动粒度粒形分析仪,用于测量从0.5 微米到数毫米的颗粒粒度和形状。使用伸长率、圆度、凸度等参数报告形状信息,以量化颗粒不规则性和表面粗糙度。与手动显微镜和电子显微镜相比,自动成像更高效,可提供数万颗粒的统计数据。图10 Morphologi 4-ID 全自动粒度粒形分析仪 Morphologi 4 全自动粒度粒形分析仪粒度测量范围从0.5μm到1300μm,采用整体式干粉分散装置,优化的显微镜光学器件和高信噪比CMOS相机,从样品分散到结果分析,均实现自动化SOP控制。图11 钛合金粉末球形度分析示意图 由于80-95%的金属粉末在增材制造的整个周期中都没有使用,昂贵的金属粉末回收利用也是增材制造行业中的关注重点。 为减少制造过程中降解的粉末导致零件质量的下降,避免导致灾难性的零件故障,关注原始材料和回收材料形貌的微妙偏差就显得尤为重要。 Morphologi 4 粒度粒形分析仪对原始粉末和使用多次后的粉末进行检测,为您揭示回收粉末材料与原始粉末的细微差异,进一步解析造成粉体流动性和堆积密度不同的原因。图12 钛合金球形度分析统计结果,红色为原始粉末,绿色为使用8次的粉末,蓝色为使用16次的粉末图13 样品的圆当量粒度分布图,红色是原始粉末,蓝色为使用8次的粉末,黑色为16次的粉末关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析,打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务,从而提高效率和产生可观的经济效益。 通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展,我们能够逐步实现这一目标。 这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题,如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品,并缩短产品上市时间。 联系我们:马尔文帕纳科销售热线: +86 400 630 6902售后热线: +86 400 820 6902联系邮箱:info@malvern.com.cn官方网址:www.malvernpanalytical.com.cn
  • 图像分析法在3D打印金属粉末粒度及形状表征领域的应用
    2021年6月1日,《增材制造 金属粉末性能表征方法》(GB/T 39251-2020)[6]正式实施, 该标准中明确要求按照《粒度分析 图像分析法 第2部分:动态图像分析法》(GB/T 21649.2- 2017)[3]来检测并计算金属粉末颗粒投影的球形度值。早在2018年,德国最大的学术组织德 国工程师协会(Verein Deutscher Ingenieure,VDI)在《Additive manufacturing processes, rapid manufacturing Beam melting of metallic parts Characterisation of powder feedstock》(VDI 3405 Part 2.3)[13]中已将动态图像分析法列为增材制造金属粉末粒度及粒形分析的首选方法;美国材料试验协会(American Society of Testing Materials,ASTM)在《Additive manufacturing — Feedstock materials — Methods to characterize metal powders》(ASTM 52907:2019)[12]中, 也将动态图像分析法列为金属粉末粒度分析的方法之一。此次GB/T 39251的实施,代表着我国在金属粉末表征领域与国际同步。 自1999年动态图像法被发明至今已有22年的发展历程,技术层面已经十分成熟,得益于其“所见即所得”的直接测量方法,如今在亚微米-毫米尺度内正被越来越多的用户推崇, 用于颗粒粒度与粒形表征。本文使用图像分析法,激光衍射法和筛分法分别测量了金属粉末的粒度与形状,从形状分析灵敏度、与传统方法对比以及对大颗粒的检测灵敏度等方面对测量结果进行了对比分析,论证了图像分析法在该领域的应用优势。 1. 动态图像法分析原理说明:1 分散态的颗粒;2 颗粒运动控制装置;3 测量区域;4 光源;5 光学系统;6 景深;7 图像采集 设备;8 图像分析设备;9 显示 图1 动态图像法流程图 动态图像分析流程:粉末样品在(2)颗粒运动控制装置的控制下,均匀分散地进入(3) 测量区域,(4)光源发射的可见光经(5)光学系统转变为平行光,平行光照射到粉末颗粒 后形成的颗粒投影被(6)图像采集设备拍摄捕捉,颗粒图像传输至(8)图像分析设备,统 计分析得到最终结果(9)。图2 基于双摄像头成像技术的Microtrac MRB动态图像分析仪Camsizer X2,分析范围0.8μm-8mm 2 . 动态图像法在增材制造领域的应用优势 增材制造金属粉末粒度一般在20μm-80μm之间并且分布尽可能窄,同时卫星颗粒、非球形颗粒、超大颗粒或熔结颗粒的含量应尽可能低,以提高粉末烧结性能并且避免成型缺陷。 另外,3D打印过程中仅有少部分粉末用于部件成型,另有大部分粉末需要回收利用,回收粉末是否仍然满足打印质量要求是金属粉末质量检测的重要课题。传统方法一般使用筛分法或 气流分级法分级金属粉末得到所需粒度段,使用激光衍射法和筛分法测定金属粉末粒度分布,使用扫描电镜观察金属粉末球形度。 2.1 快速准确定量分析颗粒形状 利用气雾法在不同生产条件下得到原始粉末,并使用筛分法筛选出<60μm的1#与2#合 金粉末,使用SEM扫描电镜观察1#与2#合金粉末,得到图3样品图片,使用动态图像分析仪 Camsizer X2检测1#与2#合金粉末,得到图4的粒度分布与粒形分布曲线。图3 1#、2#合金粉末的扫描电镜图像图4 1#与2#合金粉末的粒度频率分布曲线(左)与球形度曲线(右)分析仪器:Microtrac MRB德国麦奇克莱驰 Camsizer X2 如图4所示,1#与2#样品粒度分布几乎完全重叠,但其球形度SHPT分布曲线呈现明显差 异,其中1#样品SHPT曲线整体更靠近右侧,表明1#样品的颗粒形貌更加规则。 表1 具有相同粒度分布的两个金属粉末样品的动态图像分析结果从表1中可知,1#与2#样品的D10、D50、D90值偏差仅有1μm左右,使用激光粒度仪根 本无法检测出两个样品的差异;使用SEM观察颗粒形状,如图3所示,虽然直观感觉1#样品 的形貌比2#样品更加规则,但SEM无法量化表征粒形数值,只能作为参考展示和定性分析; 使用动态图像法检测两个样品,球形度SPHT平均值分别为0.9166和0.8596,如果把球形度值 0.9作为球形颗粒认定标准的话,1#与2#样品SPHT>0.9的球形颗粒占比分别为65.88%和 38.02%。动态图像分析仪仅用时4-5分钟,就统计了超过1000万颗颗粒信息,得到极佳的具 有统计代表性的结果。 2.2 粒度粒形同步分析 Microtrac MRB动态图像分析仪Camsizer X2采用两个420万像素的高分辨率摄像头,每 秒钟可拍摄超过300张图像,软件统计每一张图像中的每一颗颗粒粒度及形状数据。 使用Camsizer X2检测金属粉末得到颗粒投影原始灰度图像,如图5所示,使用图像分析 功能提取出两颗颗粒的粒度与粒形数据如表2所示。图5 动态图像法单颗粒投影原始图像 表2 单个颗粒粒度与粒形数据动态图像法拍摄统计每一颗颗粒的粒度及粒形数据,基于真实的颗粒测量,所见即所得, 不受样品折射率、遮光率的影响,不受筛网变形影响,检测结果比激光粒度仪和筛分仪更加 可靠。但是在新颁布的国家标准中,粒度分布测定方法仅列出了激光衍射法与筛分法,笔者 分析是在标准制定过程中,考虑到目前图像法分析仪的市场占有率远远低于激光粒度仪,出 于方法普遍性而做出的选择。在德国VDI和美国ASTM标准中,均将图像法列为粒度和粒形 分析方法之一,在后续的标准修订中我们应该改进。 2.3 与传统方法的对比 根据样品不同、检测方法不同、应用方向不同,颗粒粒径有多种不同定义,如图6所示。 图 6 常用的颗粒粒径定义 Xc min:颗粒弦长,从 64 个不同方向测量颗粒在该方向上的最大弦长 Xc,取 64 个弦长值中最小的一 个作为颗粒弦长 Xc min,Xc min常用于和筛分法结果对比。 Xarea:等效球径,与颗粒投影面积相等的圆形的直径,Xarea 常用于和激光衍射法结果对比。 XFe max:颗粒长度,从 64 个不同方向测量颗粒在该方向上的费雷特直径 XFe,取 64 个费雷特直径中最大的一个作为颗粒长度 XFe max,即颗粒的最大卡规径。 动态图像法根据颗粒投影所占据的像素数量与位置,一次进样可以检测图 6 中 3 种不 同的粒径定义。 2.3.1 动态图像法与激光衍射法的对比 激光粒度仪一般基于米氏理论或弗朗霍夫理论,利用颗粒对光的散射现象,根据散射光 能的分布计算被测颗粒的粒度分布:当样品颗粒的散射光分布与某一大小的球形颗粒的分布 一致时,即认为样品颗粒大小等于该球形颗粒的直径。即激光粒度仪所测粒径为图6中的等 效球径Xarea,对于大部分非规则的颗粒样品,激光粒度仪测量结果存在系统性偏差。 分别使用动态图像分析仪与激光粒度仪测量4种不同形状的金属粉末,得到图7的粒度累积分布曲线。图7 激光粒度仪与动态图像分析仪粒度累积分布曲线对比 动态图像分析仪器:Camsizer X2(Microtrac MRB) 激光粒度分析仪器:Sync(Microtrac MRB) 红色曲线:Xc min 颗粒弦长;绿色曲线:Xarea 等效球径;蓝色曲线:XFe max 颗粒长度;黑色曲线:激光粒度 使用动态图像分析仪可以同时得到颗粒弦长Xc min、等效球径Xarea与颗粒长度XFe max三条 曲线,如果样品是球形颗粒,如图7中Sample1与Sample2所示,3条曲线差距很小;如果样品 中含有非球形颗粒,如图7中Sample3与Sample4所示,3条曲线就会呈现明显差异,并且样品 越不规则,3条曲线差异越明显。激光粒度仪无法区分颗粒宽度与长度,其检测结果一般位 于动态图像分析仪的颗粒弦长与颗粒长度之间。Sample2为通过53μm孔径筛网的金属粉末,所有颗粒的弦长均应小于53μm,只有部分 颗粒的长度可能大于53μm。如图7所示,Sample2的红色曲线Xc min上限D100<53μm,只有 蓝色曲线XFe max检测到少量>53μm的颗粒,而黑色曲线激光粒度数据显示有超过5%的颗粒 >53μm,与实际存在误差。这表明,激光粒度仪对颗粒粒度上限的检测精度不够准确,图像分析仪可以准确检测粒度上限D100,更接近真实结果。 2.3.2 动态图像法与筛分法的对比 筛分法作为一种经典的颗粒分级与粒度分布测量方法,被广泛应用于金属粉末的质量控制,此次实施的国家标准中,建议>45μm的金属粉末可以采用筛分法来测定粒度及粒度分布。筛分法的优点是检测范围宽、重复性好、设备成本低,缺点是检测效率低,人为误差大, 受筛网变形影响大。目前所用的筛网一般是金属丝编织筛网,网孔大小指方形网孔编织丝线 间的垂直距离。理论上标准球形颗粒通过筛网的最小孔径等于其颗粒直径,非球形颗粒通过 筛网的最小孔径约等于其颗粒弦长,如图4所示。 分别使用筛分法和动态图像法测量某粒度区间位于100μm-5mm的宽分布塑料颗粒,得到图8所示曲线。图8 宽分布塑料颗粒动态图像法与筛分法一致性曲线,横坐标为筛网目数 动态图像法分析仪器:Camsizer P4(Microtrac MRB) 筛分法分析仪器:AS200C(Retsch GmbH) 如图8所示,即使是粒度分布非常宽的样品,动态图像分析仪Camsizer也能够准确检测, 检测结果Xc min与筛分法结果高度一致,可以直接替代筛分法用于金属粉末的粒度和粒度分布测定。 实际筛分过程中,由于筛网的产地不同、标准不同、质量不同等多方面因素,再加上筛分过程中的人为误差,常常会产生非常大的筛分误差。为减小筛分误差,首先应选用经过计量认证的不易变形的标准筛网,其次,应使用振动筛分仪器在标准程序下进行筛分。 2.4 超大颗粒的检测灵敏度 增材制造金属粉末中少量大颗粒的存在会很大程度上影响粉体流动性和铺粉效率,从而影响成型件的结构强度,容易形成空隙和划痕,所以需要对金属粉末的粒度分布,尤其是超大颗粒的含量进行严格的控制。传统的激光粒度仪由于分析原理限制,对于超大颗粒的检测灵敏度仅为 2%左右。德国麦奇克莱驰 Microtrac MRB 的动态图像分析仪 Camsizer X2 采用 双摄像头技术,拍摄区域宽,分析精度高,对超标颗粒检测灵敏度可达 0.01%。 在约5克<80微米的金属粉末样品(图9 上左)中加入约0.005克(0.1%)的超过200μm 的大颗粒(图9 上中),使用Camsizer X2检测该混合样品得到图9下粒度分布曲线。‍图9 动态图像分析仪Camsizer X2对超大颗粒的检测灵敏度 如图9下所示,Camsizer X2准确检测到0.1%的超大颗粒。继续添加不同组分的超大颗粒, 验证Camsizer X2对大颗粒含量的识别精度,得到如表3结果: 表3 Camsizer X2对不同组分大颗粒的检测精度即使低至0.005%含量的超大颗粒,Camsizer X2也能够准确识别,依靠其双摄像头成像 技术,Camsizer X2超宽的检测范围不会漏拍任何颗粒。 3. 静态图像分析法在增材制造领域的应用 此次实施的标准中,显微镜法也是测量粉末球形度的方法之一。显微镜配备测量软件, 即为一台静态图像分析仪器,方法依据《粒度分析 图像分析法 第1部分:静态图像分析法》 (GB/T 21649.1 2008)[4]。图10 德国麦奇克莱驰Microtrac MRB静态图像分析仪Camsizer M1 静态图像分析仪Camsizer M1配备最多6个不同倍数的放大镜头,可以清晰拍摄细至0.5 微米的颗粒,检测上限可达1.5毫米,完全覆盖金属粉末的粒度范围。 与动态图像法一样,静态图像法同时检测颗粒的多项粒度与粒形参数,如图13所示。分 别使用动态图像分析仪Camsizer X2与静态图像分析仪Camsizer M1检测粒度区间位于38-53 μm和90-106μm的颗粒样品,对比两种方法的优劣,得到图11所示粒度频率分布曲线与表 4检测数据。‍图11 动态图像分析与静态图像分析结果 动态图像分析仪:Camsizer X2 (Microtrac MRB) 静态图像分析仪:Camsizer M1 (Microtrac MRB) 表4 动态图像分析与静态图像分析检测结果静态图像分析仪样品统计量少,容易产生取样误差,适合窄分布的样品。由于颗粒统计量少,所以大颗粒对静态图像分析仪检测结果影响较大,如图11所示,90-106μm样品的静 态图像分析曲线连续性较差,为了增加颗粒统计数量提高统计代表性,静态图像分析仪检测 时间一般在10分钟以上。 由表4可知,窄分布细颗粒样品的动态图像与静态图像检测结果一致性较好,宽分布粗颗粒样品一致性较差;动态图像比静态图像分析时间短,颗粒统计量大。 同时,静态图像分析要求颗粒应以合适浓度均匀分散在载玻片上。Camsizer M1配备专门的粉末分散装置M-jet,使用10-70kPa的负压均匀分散粉末,避免由于分散不均造成的颗粒 堆叠、黏连现象,分散效果如图12所示。图12 采用M-jet分散的金属粉末总览图 Camsizer M1采用透射光与入射光两种光源,能够从多角度拍摄分析金属粉末,在软件中分别读取入射光颗粒图像与透射光颗粒图像,见图13。图13 Camsizer M1入射光(左)与透射光(右)拍摄的金属粉末原始图像 由于颗粒处于静止状态,并且光学系统性能更加优秀,静态图像分析仪的成像质量一般远远优于动态图像分析仪。Camsizer M1的入射光图像(图13 左)能够拍摄颗粒表面细节, 观察卫星颗粒、熔结颗粒以及异形颗粒的状态,有助于更深层次了解金属粉末。 总结 图像分析法在亚微米-毫米尺度内正被广泛应用于粉体粒度分布与颗粒形貌的分析,完美适用于增材制造金属粉末。 图像分析法分为动态图像分析与静态图像分析两种,动态图像法的优势是统计代表性好、 检测时间短,检测结果可以与激光衍射法和筛分法对比,适用于金属粉末的快速准确质检; 静态图像法的优势是图像清晰度高,可以观察更多金属粉末的表面细节,适用于研发,但静态图像法检测时间长、统计代表性有待提高,取样量少容易产生取样误差,摄像头的聚焦范围窄,不适用于宽分布样品的检测分析。参考文献 1. Microtrac MRB. 066 Metal Powders with Lazer Diffraction and Image Analysis Sync X2 EN 2. 郭瑶庆, 严加松, 舒春溪,等. 催化裂化催化剂形貌分析方法的建立[J]. 工业催化, 2020(3):73-77. 3. GB/T 21649.2-2017,粒度分析 图像分析法 第2部分:动态图像分析法[S]. 4. GB/T 21649.1-2008,粒度分析 图像分析法 第1部分:静态图像分析法[S]. 5. GB/T 15445.6-2014,粒度分析结果的表述 第6部分:颗粒形状和形态的定性及定量表述[S]. 6. GB/T 39251-2020,增材制造 金属粉末性能表征方法 7. 罗章, 蔡斌, 陈沈良. 动态图像法应用于海滩沉积物粒度粒形测试及其与筛析法的比较 [J]. 沉积学报, 2016, 34(005):881-891. 8. 涂新斌, 王思敬. 图像分析的颗粒形状参数描述[J]. 岩土工程学报, 2004, 26(5):659-662. 9. 杨启云, 吴玉道, 沙菲,等. 选区激光熔化用Inconel625合金粉末的特性[J]. 中国粉体技术, 2016(3):27-32. 10. [1]刘鹏宇. 典型选区激光熔化粉末的特性及其成型件组织结构的研究[D]. 兰州理工大 学. 11. Nan D , Zz A , Jl B , et al. W–Cu composites with homogenous Cu–network structure prepared by spark plasma sintering using core–shell powders - ScienceDirect[J]. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2019, 82:310-316. 12. EN ISO/ASTM 52907-2019,Additive manufacturing - Feedstock materials - Methods to characterize metal powders[S]. 13. VDI 3405 Blatt 2.3:2018-07 Additive manufacturing processes, rapid manufacturing - Beam melting of metallic parts - Characterisation of powder feedstock[S].作者:王瑞青 德国麦奇克莱驰 Microtrac MRB
  • 莱驰科技邀你来WorldPM现场测金属粉末球形度
    ?两年一届的世界粉末冶金大会暨展览会在亚、美、欧三大洲轮流举行,继日本横滨、美国奥兰多、德国汉堡之后,2018世界粉末冶金大会暨展览会(WORLDPM2018)将于9月17-19日首次在华举行。主办单位为中国金属学会(CSM)和中国粉末冶金产业技术创新战略联盟(CPMA),支持单位有亚洲粉末冶金协会(APMA)、台湾粉体及粉末冶金协会(TPMA)、欧洲粉末冶金协会(EPMA)和美国金属粉末工业联合会(MPIF)。预计届时将会有超过450篇论文、200个展位和1000名以上的参会人员。 Retsch Technology(莱驰科技)期待着与您相见,一起切磋粉末冶金行业的仪器使用心得。现场将展示Retsch Technology(莱驰科技)最新的干湿两用粒度粒形分析仪Camsizer X2,采用专利的双CCD镜头,依据ISO13322-2动态图像分析技术标准,测量范围0.6um-8mm,现场演示做样,可检测金属粉末的球形度、粒度分布、透明度、纵横比、对称性等,对于易团聚的粉体颗粒测试重复性佳,可与筛分结果进行拟对。动态图像法是德国增材制造行业的标准首选方法。针对测量金属粉末的球形度和粒度分布,我们将与您面对面进行深入交流。展会时间:2018年9月17日至19日展会地址:北京国家会议中心(北京市朝阳区天辰东路7号)展位号:A115交通:地铁15号线奥林匹克公园站 我们诚邀您参加2018世界粉末冶金大会暨展览会(WORLDPM2018)!Retsch Technology(莱驰科技)期待在北京与您相见!
  • 3D打印的基石——粉末材料的性能表征方法
    一、 概述在金属3D打印技术中,粉末材料作为“基石”,很大程度上决定了最终打印成品的质量和性能。金属3D打印技术的未来发展,也与材料本身的性能密切相关,包括材料的粒径、孔隙率、密度、流动性等。金属3D打印大多采用选择性激光烧结(SLS)与选择性激光熔化(SLM)技术,打印过程中均涉及铺粉这一关键步骤,要求形成均匀的粉层,因此需要考察金属粉末的成堆状态和流动性能,这也将影响最终烧结成件的表面粗糙度和抗拉强度等关键性能指标。二、 材料性能评价按照最新国标GB/T 39251-2020《增材制造 金属粉末性能表征方法》的要求,3D打印用金属粉末的粒径、孔隙率、有效密度、振实密度和流动性等特性都需要进行检测。因此,选择最合适的表征方法确定相关参数,并建立金属粉末原料的数据库尤为重要,可为材料研发和生产环节提供指导。金属粉末由于其固有属性,通常粒径较小、孔隙率较低、流动性较好,对表征方法的灵敏度和适用性都提出了一定的要求。本文将针对上述3D打印用金属粉末的关键参数表征技术进行介绍。1. 亚筛分法测量金属颗粒粒径测试原理:利用双压力传感器测量空气通过床层前后的压力变化,通过改变样品高度和孔隙率,同时控制一定流速通过颗粒床层,使用Kozeny-Carman方程确定特征表面积SSA和平均粒径。应用领域:符合ASTM B330-12标准,用于测量金属粉末以及相关化合物的粒径。全自动亚筛分粒径分析仪MIC SAS II(点击图片了解仪器详情)2. 压汞法计算孔隙率测试原理:在精确控制的压力下将汞压入材料的多孔结构中,通过测量不同外压下进入孔隙中汞的量,就可知道相应孔体积的大小。应用领域:孔隙率会显著减低材料的抗压强度与疲劳性能,无法满足材料的正常使用需求。压汞法可用于计算多孔材料或打印产品的总孔体积、孔径分布和孔隙率等参数。AutoPore V系列高性能全自动压汞仪(点击图片了解仪器详情)3. 气体置换法获得有效密度测试原理:使用气体置换法,常用惰性气体如氦气或氮气作为置换介质取代材料的孔隙体积,根据理想气体定律PV=nRT确定样品体积,并结合样品质量算得骨架密度,即有效密度。应用优势:气体置换法测密度比液体浸透法更准确,重复性更好;可测量材料或小型成件的有效密度。全自动气体置换法真密度仪ACCUPYC II 1345(点击图片了解仪器详情)4. 全自动振实密度分析测试原理:使用刚性球状颗粒作为替代介质,紧密裹覆在材料外表面并填充材料间隙,精确测出样品的包裹体积并算得密度。替代介质的颗粒很小,在混合过程中与样品表面紧密贴合,但不会进入样品孔隙。应用优势:与传统的振实密度相比,全自动振实密度分析仪能够更快速、更安静地获取更高重复性的精确结果;可测量材料或小型成件的振实密度。GeoPyc 1365全自动包裹密度分析仪(点击图片了解仪器详情)5. 流动性测试原理:使用独特的技术测量粉体在运动状态下流动的阻力。精密的桨叶旋转向下穿越粉体,建立精确的颗粒相互作用模式,粉体对桨叶所施加的阻力则代表了颗粒间相对运动的难易程度,即粉体的流动性能。同时集成自动化剪切盒,也能够测量密度、可压性和透气性等整体属性。应用优势:符合ASTM D7891标准,用于测量金属粉末的流动性。相比现有技术(霍尔流速计所用漏斗法)更加自动化,该技术灵敏度更高,能够精确表征批次间的微小差异,评价不同供应商和制造方法的影响以及评估原料筛分前后的差异。FT4粉体流变仪(点击图片了解仪器详情)三、 小结通过上述现代化评价手段,有助于优化3D打印用金属粉末的性能,从而实现重复利用;同时可避免因检测技术的不适用性而花费大量金钱和时间,减少成品的不合格率,帮助企业降本增效。作者:麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司
  • 水滴角测量仪在粉末中的应用
    水滴角测量仪在涂料、制药、化学工业等领域中,深入了解粉末的润湿性对于粉末的加工、成型和应用具有重要的指导作用。粉末的润湿性能对工业生产的影响?在粉末涂料的制备过程中,粉末颗粒需要均匀地分散在液体中,粉末润湿性好可以使液体更好地浸润,有助于液体在粉体中的渗透和扩散,提高涂层的附着力和稳定性。在制药工业中,部分药物以粉末状存在,粉末的润湿性直接影响药物的溶解性,关系到药物的疗效。在化学工业中,一些化学反应需要在粉末与液体之间进行,如果粉末的润湿性差,会导致化学反应不均匀或不能进行,影响产物的质量和产量。如何评估粉末的润湿性?&bull 座滴法座滴法是接触角测量中最常见的方法,用于静态接触角测量。在测量粉末接触角时,需要将粉末压片进行测量,再通过软件拟合图像得到其接触角数值。&bull Washburn测量方法Washburn测量法是利用液体在粉末材料中的毛细虹吸效应进行测量的一种方法。将样品管悬挂在力学传感器上,将粉末样品置于管内,样品管下端浸入液体中,液体会在粉末的张力下上升,通过实时记录粉末样品的重量和对应时间,再运用Washburn方程进行计算,得出其接触角。由于液体需要浸润粉末并上升到容器中,因此Washburn测量方法不适用于疏水性粉末,对于疏水性的粉末来说,通过座滴法测量其接触角是更便捷的一种方法。因此,在粉末接触角测量应用中,使用座滴法测量更为全面和方便。晟鼎精密粉末行业应用设备在粉末领域,接触角测量仪可以用于测量粉末材料表面亲疏水性能,评估表面润湿性,极性和非极性的分布。SDC-200S 科研接触角测量仪功能齐全、拓展性能高,具有全面、完整、精准拟合测量法,可测量材料表面静/动态接触角、表界面张力,可用于粉末材料表面性能测量。产品优势✅ 全面、完善、精准的拟合方法✅ 变焦变倍镜头,成像清晰✅ 20余种拓展功能✅ 自动注液系统
  • 弗尔德仪器亮相最IN的上海国际粉末冶金展览会
    上海国际粉末冶金展览会(PM CHINA 2019) 中国粉末冶金行业一年一度的品牌盛会,云集数百家国内外驰名企业,集中展示世界领先的粉末冶金技术、注射成形技术、高精度零部件制造技术、3D打印技术、高性能材料等,为粉末冶金相关行业提供先进的解决方案和优质的产品服务。 3月25日,上海国际粉末冶金展览会开幕首日,迎来了盛大的第八届上海国际注射成形高峰论坛,诚邀行业大咖打造一场高规格、高水平的注射成形行业交流盛宴。受主办方邀请,弗尔德科学仪器事业部总经理董亮先生亮相2019上海国际注射成形高峰论坛,“华山论剑”,娓娓道来弗尔德仪器先进的研磨筛分技术、粒度粒形分析技术、元素分析技术以及热处理技术,全心全意为粉末冶金注射成形技术提供一流的仪器解决方案。弗尔德科学仪器事业部总经理董亮先生 作为2019上海国际粉末冶金展览会的参展商,弗尔德仪器展出了旗下众多品牌,包括研磨筛分设备品牌德国Retsch(莱驰)、粒度粒形分析仪品牌Retsch Technology(莱驰科技)、元素分析仪专业品牌德国Eltra(埃尔特)和热处理先进品牌CarboliteGero(卡博莱特盖罗)。如果你正在寻找粉末冶金注射成形、价格制造中创新、高新的解决方案,弗尔德仪器展位将是你不容错过的精彩。 从颗粒粒径粒形分析、元素分析、热处理、微观结构分析到硬度测试,弗尔德科学仪器事业部整合全球专家的建议和服务,为增材制造及粉末注射成型工艺提供创新、高效的解决方案。使用动态图像法测定金属粉末颗粒的粒径粒形 图像分析技术为颗粒粒径分析提供了一种直接测定方法。基本原理很简单:所见即所得。该方法分析时间短、分辨率高、重复性好。Retsch Technology干湿两用多功能粒径及形态分析仪Camsizer X2可以同时测定颗粒粒径粒形信息,功能强大。粉末冶金领域需要的样品颗粒通常粒度分布较宽,以便用较小粒度的颗粒填充大颗粒之间的间隙,从而使粉末更容易装入模具。不规则形状通常有利于烧结过程,因为它增加了颗粒之间的接触。然而颗粒不能太不规则,因为这会使压实更加困难。 对于增材制造,需要的样品颗粒球形度好且粒度分布均匀、较窄,以形成光滑、均匀的粉末层,确保准确烧结。平均颗粒粒径通常在10-50 μm之间。由于过大颗粒或非常不规则的颗粒可能会导致成品缺陷,因此需要非常精确地检测这些样品颗粒。Camsizer X2甚至可以准确检测到这些少量不需要的颗粒。干湿两用多功能粒径及形态分析仪Camsizer X2金属粉末及零件的粉碎筛分 在粉末冶金过程中,原料再利用是一个重要领域。德国Retsch提供了一系列适用于金属粉末筛选和金属零件粉碎的仪器,这些金属粉末和零件可以重新引入到生产过程中。 Retsch振动筛分仪,如振动筛分仪AS200 control,非常适合用于3D打印之前对烧结金属粉末进行筛分,或在打印后将未使用的金属粉末进行分离,以回收细颗粒再次使用。振动筛分仪AS200 control是AS 200系列的经济型产品,质量可靠。在短的筛分时间后可获得1至17个组分。振动筛具有性能和时间的数字设置和显示功能,确保对黑色金属和有色金属(如金、碳化钨或贵金属)进行合适的筛分。振动筛分仪AS200 control 金属注射成型用于生产形状复杂的金属零件。生产每个阶段都可能产生性能不理想的中间部件。这些不理想的中间部件可以被粉碎,作为回收再利用的原材料。像Retsch的BB 500 XL这样的颚式破碎机可以在几分钟内粉碎有缺陷的生坯、棕坯或硬质金属零件。颚式破碎机BB 500 XL金属粉末的化学元素分析 对于金属原材料及最终的粉末成品,为了监测样品的纯度等品质,都需要进行成分及含量检测。3D 打印用金属粉末对纯净度要求很高,除测定主要元素及杂质元素外,氧、氮、氢含量也有要求。 增材制造业常用的一些金属材料,如,钛合金、钴铬合金、镍合金、哈氏合金、铝合金以及钢类等,都非常适合用德国Eltra(埃尔特)氧/氮/氢分析仪Elementrac ONH-p进行检测。测量时,样品无需进行前处理,粉末样品包裹在胶囊中称重后即可直接进样。氧/氮/氢分析仪Elementrac ONH-p MIM/CIM/3D打印工艺热处理技术 MIM/CIM工艺流程中,需要使用粘结剂,使其与金属或陶瓷粉末混合成喂料方便成形。在烧结前需要去除这些粘接剂,这个过程叫排胶。排胶是否彻底,对成品的质量影响很大。CarboliteGero(卡博莱特盖罗)热壁炉——GLO系列,能满足此应用。其加热元件位于炉膛外侧,整个炉膛相当于一个容器。加热元件直接加热炉膛外侧,并向内传导热量,整个炉膛壁是热的,所以叫做热壁炉,也可选配带氢气供气系统的全自动控制系统。GLO退火炉 烧结是MIM工件成形前的最后一个工艺,是一个把粉状物料转变为致密体的传统工艺过程。粉体成形后,通过烧结得到的致密体是一种多晶材料,其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。烧结和前道排胶工艺是否彻底,都直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布,进而影响材料的性能。烧结的最终目的是增加产品的密度,密度常被用于衡量产品质量的手段。 根据烧结的温度、真空度、气氛以及样品装载量和装载方式, CarboliteGero(卡博莱特盖罗)的多款设备能满足不同要求的烧结工艺。烧结温度远高于排胶温度,其炉膛为双层中空结构,中间的夹层通冷却水,加热元件与保温材料位于炉膛内,这类炉子我们称为冷壁炉。无论炉膛内的温度有多高,整个炉膛外壁是冷的。其大致可分为:冷壁箱式炉、冷壁钟罩式炉等。HTK排胶烧结一体炉HBO钟罩式气氛烧结炉MIM工艺的炉型选择示意图
  • 弗尔德仪器祝贺2018世界粉末冶金大会暨展览会在北京圆满落幕
    作为世界粉末冶金领域两年一度的“奥林匹克”盛事,继日本横滨、美国奥兰多、德国汉堡相继举办之后,首次选址中国,业界人士怎能错过品牌建设、形象推广的大好机遇。九月的北京是世界粉末冶金的舞台九月的粉末冶金人才是主角2018世界粉末冶金大会(WorldPM2018)9月17日-19日在北京隆重举行。世界粉末大会每两年召开一次,是粉末冶金行业最高级别的国际会议。这是备受瞩目的世界粉末冶金大会第一次来到中国,由中国金属学会(CSM)和粉末冶金产业技术创新战略联盟(CPMA)联合主办,吸引了来自瑞典、日本、美国、德国、英国、澳大利亚、中国等32个国家和地区的专家学者1000余人共聚北京,探讨世界粉末冶金工程及技术的可持续发展。此次会议的主题是:打造高端平台,加强行业交流,共享最新成果,实现合作共赢。来自国家科技部、中国科学院、中国工程院、国家外专局等部委和科研机构的领导出席会议,共同见证此次全球粉末冶金行业最高规格、最具权威的学术会议。增材制造(3D打印)、金属粉末制备及工艺、高合金及复合材料等15个相关主题会场,7个兴趣主题会场,91场学术报告和570多篇专业论文,分享着世界粉末冶金技术和产业发展的最新进展和发展战略。同期举办的世界粉末冶金展览会与大会相辅相成,展示了粉末冶金领域的最新技术和产品。弗尔德仪器携旗下四大品牌德国Retsch(莱驰)、Carbolite Gero(卡博莱特盖罗)、德国Eltra(埃尔特)、Retsch Technology(莱驰科技)一同参与此次盛会。本次大会的召开,对加强世界各国粉末冶金行业之间的交流与合作,促进全球粉末冶金事业的发展,起到了积极的推动作用。粉末冶金技术是全球公认的绿色、高效、低碳、可持续性制造技术,越来越受到世界各国制造业和政府的高度重视,在各国经济发展中占有十分重要的地位。粉末冶金技术和产品在国防军工、能源交通、高端装备、石油石化、新一代电子元器件、新型医疗器械等行业发挥着不可替代的重要作用。如今,纳米技术、增材制造技术也进入了粉末冶金的新兴领域。中国的粉末冶金技术和产业经过数十年的发展,取得了举世瞩目的突破和成就,为国民经济和国防军工的发展做出了重要贡献。Retsch Technology(莱驰科技)专业从事粒度及粒形分析测试仪器的研发和制造,采用双镜头专利的动态图像分析技术,可精确分析可流动性的颗粒、粉体、胶体、悬浊液、磁性材料等样品的粒度及形态。弗尔德仪器把Retsch Technology(莱驰科技)的Camsizer X2带来了展台现场,设计基于广受欢迎的Camsizer并进一步优化精细样品的测量条件(从0.6μm到8mm),不仅提高了光学解析度,更提供多样的的进样方式适用有色金属行业的应用,此仪器吸引了很多粉末专家的关注和兴趣,按下手中的照相机,纷纷向技术人员询问产品性能。来自德国的莱驰科技粒度仪专家Joerg Westermann先生与参会专家进行深入讨论。中国粉体网的记者也对远道而来的Joerg Westermann先生进行采访。在有色金属粉末冶金过程中,为了确保最终产品的高质量,质量控制至关重要。德国Eltra(埃尔特)推出的碳硫分析仪CS-i可以测定金属粉末中的碳、硫含量。在烧结过程中,其他化学元素,如空气中的氧(锈蚀)和水分的氢(氢脆),这些元素可能会降低产品的质量,所以需要使用氧/氮/氢元素分析仪ONH-p进行监测分析。 ?此次世界粉末冶金全球峰会的召开,将带动中国的粉末冶金行业以更加前瞻的眼光、更加深度的合作融入世界粉末冶金的发展大潮。弗尔德仪器在此次大会上与来自世界各国粉末冶金领域的专家学者进行了深入交流,世界粉末冶金大会WorldPM2018圆满落幕,弗尔德仪器衷心地感谢各位客户的关注和支持!弗尔德仪器会在粉末冶金行业为您提供更高质量、更高水平的解决方案。
  • 德国新帕泰克将于9月13-15日参展深圳粉末冶金、陶瓷展
    一、技术背景 ▍ 金属粉末的粒度评价 金属粉末的粒度分布影响其压实过程及压制品的致密度,另外,其目标粒度分布也因最终应用工艺的不同而不同,如堆焊、烧结、3D打印等。 对于金属粉末的粒度分布检测,需要: &diams 适用于高比重物料的分析&diams 具有耐磨性&diams 具有良好的结果重复性和重现性 采用干法粒度检测,可以避免湿法检测因为颗粒比重大而引起的沉底漏检情况,并且避免了后续的溶剂处理过程,方便快捷。 在细节上,针对分散管的设计,德国新帕泰克干法分散系统RODOS提供不同材质作为选择,以保证仪器的长期使用:整体硬化钢、碳化钨以及碳化硼材质。 HELOS&RODOS 检测结果两种不同类型金属粉末的测量结果——高度重复性 ▍ 磁材粉末的粒度分布评价 磁性材料粒度的大小与分布会影响磁体的剩磁(Br)、最大磁能积(BH)和内矫顽力(iHc);过多的细颗粒或粗颗粒不仅会影响生产过程,也会影响最终产品的质量。 磁材材料因其特殊的性质,在湿法检测中,及时使用特殊溶剂、引入超声能量也很难将其彻底分散。在实际测试过程中,对干法仪器的分散能力要求也非常高: &diams 分散能量在4.5bar以上&diams 通过分散管的颗粒需实时检测,无二次输送造成再次团聚&diams 具有良好的结果重复性和重现性 HELOS&RODOS 检测结果红色:干法检测,重复性佳,分散效果好蓝色、绿色:湿法检测,分散效果差 二、参展信息 目前德国新帕泰克干法激光粒度分析仪HELOS&RODOS已经成为磁材行业的粒度检测标杆,在金属粉末的粒度与粒形检测领域均有很多成功案例。 在此背景下,德国新帕泰克应邀参加9月13-15日于深圳举办的相关展会并携针对性的技术方案与相关行业客户展开现场交流。 展会名称:深圳国际粉末冶金、硬质合金及先进陶瓷展 2020第18届深圳国际小电机及电机工业、磁性材料展览会 展会日期:2020年9月13-15日 展会地点:深圳会展中心(福田区福华三路) 德国新帕泰克参展展位号:2号馆 C196 三、现场仪器 激光粒度仪 HELOS&RODOS 欢迎携样品现场检测交流。
  • 繁花三月,您是否在国际粉末冶金展上与弗尔德仪器不期而遇?
    3月27日,2018上海国际粉末冶金展在上海光大会展中心圆满落幕!本届上海国际粉末冶金展共有415家展商,展期三天共迎来专业观众达18219人。为了寻找粉末注射成型加工制造中创新高效的解决方案,众多观众被弗尔德仪器展位深深吸引,我们能够为粉末冶金行业提供一流的颗粒粒度粒形分析、元素分析、热处理产品。在国际粉末冶金展现场,弗尔德仪器展出了德国Retsch(莱驰)三维振动筛分仪AS 200 control、CarboliteGero(卡博莱特盖罗)标准型箱式炉CWF 11/13和德国Eltra(埃尔特)氧/氮/氢元素分析仪ELEMENTRAC ONH-p。展出仪器吸引了众多观众驻足洽谈,并对弗尔德仪器针对粉末冶金行业的解决方案称道不已。在粉末冶金领域,CarboliteGero(卡博莱特盖罗)是增材制造行业知名的热处理炉供应商。在金属注射成型(MIM)应用领域中,CarboliteGero(卡博莱特盖罗)供应两种排胶炉(催化排胶和热力排胶)以及烧结炉。排胶和烧结这两种工艺可以分别在两台炉内进行,也可以使用排胶烧结一体炉。金属注射成型需要在硝酸催化下排胶,EBO炉是专门为严苛的催化排胶工艺而设计的,能够对温度曲线和气体压力实现精确控制,从而达到最好的排胶效果。在粉末冶金领域,Retsch(莱驰)的筛分设备可用于原料回收,如三维振动筛分仪AS 200 basic系列能够帮助处理3D打印工艺中金属粉末的分级,进而回收过细粉末颗粒。在粉末冶金过程中,为了确保最终产品的高质量,质量控制至关重要。德国Eltra(埃尔特)推出的碳硫分析仪CS-i可以测定金属粉末中的碳、硫含量。在烧结过程中,其他化学元素,如空气中的氧(锈蚀)和水分的氢(氢脆),这些元素可能会降低产品的质量,所以需要使用氧/氮/氢元素分析仪ONH-p进行检测分析。Retsch Technology(莱驰科技)提供创新的动态图像法设备可以测量粉末颗粒、悬浮物的粒度粒形,这些信息是粉末冶金工艺中金属粉末的流动性、可压缩性、孔隙度及烧结性能的关键参数。CAMSIZER X2性能强大,动态分析范围600nm-8mm。双高清分辨率摄像头每秒可捕捉三百多张照片,提供精度和重复性优良无比的粒度粒型分析。所见即所得,一切皆呈眼前,毫无保留。至此,2018上海国际粉末冶金展圆满落幕,感谢各位对弗尔德仪器的支持与厚爱!一路上有您,我们会不断推陈出新,为粉末冶金行业提供更加全面高效的解决方案。期待下一届上海国际粉末冶金展与您不见不散!
  • 弗尔德仪器盛装出席2017上海国际粉末冶金工业展览会
    上海国际粉末冶金工业展览会(简称PM CHINA)创办于2008年,已经成功连续在上海光大会展中心举办了九届。全球制造业正加速向中国转移,汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。粉末冶金是一种非常理想的加工工艺,它生产出来的产品不管是性能还是质量都是非常优异的,得到了各个行业的认知、认可和广泛应用。2017年4月26至28日,弗尔德仪器盛装亮相上海光大会展中心举办的2017第十届上海国际粉末冶金展览会暨会议(PM China 2017),与更多更专业的观众一起汇聚和交流粉末冶金行业的新产品、新应用。 在此次展会中德国RETSCH(莱驰)展出的筛分仪采用电磁振荡驱动,这是RETSCH的一项专利技术(EP 0642844)。这种驱动机制能产生三维的抛掷运动效果,使得被筛分的物料能均一分布在整个筛分面上。广泛应用于科研与开发,原材料、中间产品及最终产品的质量控制以及生产监控等领域。在粉末冶金领域RETSCH的产品致力于原材料的回收。振荡筛分仪AS200control可用于3D打印过程中筛分剩余的金属粉末,筛分出的金属粉末就可继续重新再利用到接下来的3D打印过程中。 德国Retsch(莱驰)的BB500 XL特别适合煤矿,钢铁厂和矿业。BB500 XL整体构造坚固,功率强劲,以其卓越的破碎率著称。由于研磨腔倾角大,破碎动能效率高可以一次处理最大110mm的进样尺寸,最终出样细度90%小于0.5mm。漏斗为防回溅设计,研磨腔为楔形构造,颚板每分钟来回摆动780下。一个撞击循环中,固定的颚板间隙保证了出样细度。两个重力飞轮带给颚板额外的撞击力。创新式的双轮旋转设计延长了使用寿命。一旦样品被处理到小于间隙尺寸,就会掉落至收集槽。间隙设定为连续式标尺,优化了出样细度。 BB500 XL — 一次粉碎至精细粉末应用案例:粉末冶金件的破碎粉末冶金件(PM件)尺寸精度高,合金成分组成广泛,密度范围可从多孔轻质到高致密变化。试验中,4公斤预烧结PM件(50-100mm进样尺寸)使用BB500 XL 粉碎,最终出样细度84%应用举例:矿物颗粒 动态图像技术采用的是直接测量的原理,“所见即所得”,它可以给出依据不同粒度定义而得到的粒度分布曲线。如图所示:蓝色(XA)曲线是依据等效球径得到的粒度分布,红色(Xw)曲线是依据投影宽度得到的粒度分布,绿色(XL)曲线是依据投影长度得到的粒度分布,桔红色曲线为激光粒度仪所测结果,由此可见,激光法的测量结果与等效球径分布曲线较为接近,但是激光法所得到的粒度分布更宽,在大颗粒的测量上有比较大的误差,桔红色曲线显示样品有约5%的颗粒超过0.5mm,而事实上筛分的结果并非如此,投影宽度(Xw)的分布曲线也验证如此。这是因为,激光衍射法是一种间接测量的方法,它无法从信号上区分颗粒的投影宽度和投影长度,因此原则上激光法可满足于球形颗粒的粒度分析,但对于非球形或不规则颗粒的分析结果则可能有比较大的误差。 金属粉末中的碳、氢、氧、氮、硫的各元素含量会对产品的质量起到很大的影响,比如延展性或防腐蚀性,因此无论是在生产过程中还是最后的质量控制方面,都需要对上述元素含量进行精确的分析和测定。ELTRA提供的ONH-p和CS-800可以对五元素进行快速准确的分析,也适合其他如陶瓷等无机物样品的分析。 CarboliteGero(卡博莱特盖罗)是弗尔德集团建立的专业马弗炉品牌,拥有了全系列炉类产品,加热温度从室温至3000°C,容积从3L至14000L,应用领域覆盖实验室至工业,包括各类气氛炉类产品。广泛应用于各种实验室、中试及工业领域,是为数不多的有能力基于工程学、材料科学、排胶、烧结、金属/陶瓷注射成型(MIM/CIM)、钎焊领域的经验,为用户提供个性化的应用高要求的加热炉制造公司。下图为用户定制的GPC 13/300B,配反应罐,符合AMS 2750E Class 1、A类仪表配置。用于排胶和烧结工艺(Ref. no. 735056)。 除了仪器的展示,弗尔德仪器还在展会上介绍2017年全球回馈活动,填写展会反馈表即可参加抽奖,奖品为VR游戏机或者迷你3D打印机! 现在就登陆http://win.verder-scientific.com/cn了解详情吧!
  • 飞纳电镜邀您参加 2017 特种粉末冶金及复合材料制备/加工第二届学术会议
    为推动我国新材料产业的科技创新,提升特种粉末冶金及复合材料领域的技术进步和学科发展,搭建科研院所、高等院校、企事业单位、设备制造商之间的学习、交流、合作平台。中国有色金属学会、中南大学、中国科学院金属研究所、西北有色金属研究院、株洲硬质合金集团有限公司等单位定于2017年12月7-9日在湖南省长沙市共同举办“2017特种粉末冶金及复合材料制备/加工第二届学术会议”。 介绍 材料工业是支撑国民经济发展的基础产业,是发展先进制造业和高技术产业的物质基础,在航天航空、海洋、军工、国防、核能、汽车工业等更是不可缺少。加快推动技术创新,引领材料工业升级换代,支撑战略性新兴产业发展,保障国家重大工程建设,促进传统产业转型升级,建设制造强国具有重要的战略意义。本次会议旨在促进学术界、产业界、企业界的沟通与联系,为与会人员提供多种形式的交流机会,会议将围绕难熔金属、高温合金、粉末冶金、硬质合金、高性能合金、金属基与陶瓷复合材料、摩擦材料、结构材料、表面涂层与防护技术、制备与加工技术等最新进展情况展开讨论。 飞纳电镜对粉末冶金材料的分析 微观形貌+成分高效检测设备不锈钢粉末金属粉末3D打印金属粉末铜粉铜锡合金粉飞纳电镜的展位号:7期待您的参与!
  • 美国发布首套航天材料增材合金粉末标准
    p style=" text-indent: 2em " 近日,& nbsp SAE(国际自动机工程师学会)旗下的AMS-AM(航空航天材料增材制造委员会)发布了行业首套航天材料规范,四项技术标准主要与激光粉末熔合(LPBF)技术及3D打印合金材料相关。 /p p style=" text-indent: 2em " 此次规范的发布源于美国的联邦航空管理局(FAA)在2015年提出的,成立标准委员会并制定相关文件,协助发展增材制造并指导认证用于生产零部件的材料,这也包括了几乎不能有任何质量问题的大型商用飞机。此次发布规范的四项粉末标准具体是,从AMS7000到AMS7003,包括LPBF法生产镍合金部件的耐腐蚀耐热性能,应力消除,热等静压和固溶退火,还有金属粉末的组成和生产工艺要求,激光熔接工艺几项。 /p p style=" text-indent: 2em " 该委员会还将继续制定包括金属和其他聚合物的增材规范,毫无疑问行业门槛已经开始有了,并且将不断提升。 /p p style=" text-indent: 2em " SAE总部位于美国宾州,由航空航天、汽车和商用车辆行业的工程师和相关技术专家组成的,前身即美国汽车工程师学会。 /p
  • 客户见证--LSA100 可视化粉末接触角测量仪助力新能源燃料电池的研发
    新年伊始,万象更新,我们的生活又翻开新的一页。2020年已转眼逝去,2021年迎着朝霞到来。在人们还在沉浸在元旦佳节喜气洋洋的气氛之时,我司工程师已赴四川成都中自环保科技股份有限公司为客户安装调试德国LAUDA Scientific公司生产的LSA100光学接触角测量仪。中自环保科技股份有限公司以催化剂技术为核心,致力于天然气、柴油、汽油等燃料发动机排放后处理催化剂(器)以及氢燃料电池的研发,多次获得省部科技进步奖项。承担国家多项重点项目,科研精度高,任务繁重。一直以来,测量电池碳粉的润湿性是困扰他们的难题,为了解决这个难题,他们与多家国内外厂商经过多次的沟通交流,最终选择了东方德菲仪器公司提供的德国Lauda Scientific LSA100光学接触角测量仪。配有可视化粉末测量功能的LSA100 接触角测量仪是德国Lauda Scientific 公司最新推出的新产品,它不仅可以完成常规的接触角及表界面张力的测量,还可以根据Washburm法完成粉末接触角的测量,实现了washbutm 法粉末测量的可视化,是目前世界上唯一实现washburm法可视化的接触角测量仪。 成都中自环保公司的燃料电池碳黑粉末样品具有颗粒小,比表面积大,难压片,难清洗等特点,采用传统的重量Washburm法测量,往往装样困难,清洗困难,还容易产生底部外润湿液面的问题,从而影响粉末接触角的测量结果。然而LSA100接触角测量仪以便捷的加样方式,易清洗的双开口样品管,独特的液面恒定系统,克服了样品自身的测量困难,并弥补了传统重量法测量的缺陷。使燃料电池炭黑粉末的测量变得更快速、更便捷。 客户对使用LSA100非常满意! 东方德菲致力于为中国客户提供最先进的表面测量仪器、最专业的技术服务,此次,我们能够助力国家新能源燃料电池的研发,我们也倍感自豪和骄傲!
  • 新诺仪器日程安排|“2023年全国粉末冶金学术会议”即将召开,学术盛会不容错过!
    会议日程10月27日(星期五)全天(一)领导致辞及讲话1. 山东省科协主席、中国工程院院士凌文2. 国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、中国工程院院士干勇3. 烟台市人民政府领导4. 相关主管部门领导(二)主会场大会报告(上午)1. 新时期结构材料发展战略——中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、中国工程院原副院长 干勇2. 智能制造的数字化转型与质量控制——中国工程院院士、山东省科协主席 凌文3. 质量基础支撑全产业链高质量发展——中国工程院院士、 国际钢铁工业分析委员会终身荣誉主席、CSTM标委会主任委员 王海舟 4. 粉末冶金增材制造在先进核反应堆应用的研究——中国科学院院士、北京科技大学 葛昌纯5.中国粉末冶金产业发展现状与展望——联盟理事长、中国钢研科技集团有限公司董事长 张少明 6. 粉末冶金流变成形技术及其在惰性阳极制造中的应用研究——联盟副理事长、中南大学原副校长 周科朝大会报告(下午)7. 碳纳米相增强铜基粉体材料的界面结构与性能调控——昆明理工大学副校长 易健宏8. 复合粉体与高性能涂层——中国钢研科技集团有限公司副总经理 于月光9. 粉末冶金制品抗疲劳制造技术与应用——北京科技大学教授 曲选辉10. 异构钛基金属-金属复合材料的设计及强化机理——中南大学教授 刘咏11. 中国粉末冶金零件产业发展面临的挑战——东睦新材料股份有限公司副总经理 曹阳12. 面向聚变堆应用的W/Cu材料连接技术及研究进展——合肥工业大学教授 程继贵13. 增材制造钛合金的超声滚压表面强化技术的研究——华南理工大学教授 肖志瑜14. 3D打印现状与趋势——浙大城市学院教授 汤慧萍10月28日(星期六)全天(三)平行分会场1、分会场1召集人:曹阳、王林山、张德金地点:烟台金海岸希尔顿酒店2层多功能厅领域:A铁、铜基粉末冶金材料及制品2、分会场2召集人:王铁军、严彪、刘一波地点:烟台金海岸希尔顿酒店2层1号会议室领域:A难熔金属及硬质合金、B磁性材料和电工材料3、分会场3召集人:曲选辉、宗贵升、陈宏霞地点:烟台金海岸希尔顿酒店2层3号会议室领域:A 金属增材制造 (3D 打印) 技术、B 粉末注射成形技术、C 粉末冶金表面技术4、分会场4召集人:程继贵、熊翔、肖志瑜地点:烟台金海岸希尔顿酒店2层2号会议室领域:A 粉末制备、成形及烧结、B 有色及稀有金属粉末冶金、高温合金、C 摩擦及减磨材料、多孔材料、D 新材料、新技术、新产品、新装备点击下方通知报名参会《关于参加“2023年全国粉末冶金学术会议”的通知》2023全国粉末冶金学术会议10月26-28日 山东 &bull 烟台组织单位主办单位粉末冶金产业技术创新战略联盟中国机械工程学会粉末冶金分会中国有色金属学会粉末冶金及金属陶瓷学术委员会中国金属学会粉末冶金分会中国机械通用零部件工业协会粉末冶金分会中国钢结构协会粉末冶金分会中国有色金属加工工业协会粉末冶金分会中国材料研究学会粉末冶金分会承办单位粉末冶金产业技术创新战略联盟协办单位新之联伊丽斯(上海)展览有限公司金属粉体材料概念验证平台支持媒体知领(CKCEST)、粉末冶金商务网、《粉末冶金工业》、《粉末冶金技术》、《粉末冶金材料科学与工程》、《中国冶金报》等。会议时间和地点时间2023年10月26-28日地点山东烟台会议安排报到时间2023年10月26日,全天报到同期会议2023年10月26日,召开2023 年标准工作推进会和粉末冶金产业技术创新战略联盟三届二次理事会,具体事项见各分会议通知。会议时间2023年10月27日,大会开幕式及大会报告2023年10月28日,分会场论坛报到地点烟台金海岸希尔顿酒店紫金宫宴会厅会务联系人成煜于水酒店地址山东省烟台市福山区宁波路1号
  • 会议进行时新诺仪器受邀2023年全国粉末冶金学术会议 10.26-28日 新诺敬请期待您的光临
    新诺仪器集团有限公司受邀参加2023年全国粉末冶金学术盛会,助力科研,新诺可是认真的,为培养人才和解决国外“卡脖子”问题作出贡献,欢迎各位老师和同学们莅临参观指导。会议时间2023年10月26-28日会议地点山东烟台主办单位粉末冶金产业技术创新战略联盟中国机械工程学会粉末冶金分会中国有色金属学会粉末冶金及金属陶瓷学术委员会中国金属学会粉末冶金分会中国机械通用零部件工业协会粉末冶金分会中国钢结构协会粉末冶金分会6中国有色金属加工工业协会粉末冶金分会中国材料研究学会粉末冶金分会承办单位粉末冶金产业技术创新战略联盟协办单位新之联伊丽斯(上海)展览有限公司金属粉体材料概念验证平台会议日程10月27日(星期五)全天(一)领导致辞及讲话1. 山东省科协主席、中国工程院院士凌文2. 国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、中国工程院院士干勇3. 烟台市人民政府领导4. 相关主管部门领导(二)主会场大会报告(上午)1. 新时期结构材料发展战略——中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、中国工程院原副院长 干勇2. 智能制造的数字化转型与质量控制——中国工程院院士、山东省科协主席 凌文3. 质量基础支撑全产业链高质量发展——中国工程院院士、 国际钢铁工业分析委员会终身荣誉主席、CSTM标委会主任委员 王海舟4. 粉末冶金增材制造在先进核反应堆应用的研究——中国科学院院士、北京科技大学 葛昌纯5.中国粉末冶金产业发展现状与展望——联盟理事长、中国钢研科技集团有限公司董事长 张少明6. 粉末冶金流变成形技术及其在惰性阳极制造中的应用研究——联盟副理事长、中南大学原副校长 周科朝大会报告(下午)7. 碳纳米相增强铜基粉体材料的界面结构与性能调控——昆明理工大学副校长 易健宏8. 复合粉体与高性能涂层——中国钢研科技集团有限公司副总经理 于月光9. 粉末冶金制品抗疲劳制造技术与应用——北京科技大学教授 曲选辉10. 异构钛基金属-金属复合材料的设计及强化机理——中南大学教授 刘咏11. 中国粉末冶金零件产业发展面临的挑战——东睦新材料股份有限公司副总经理 曹阳12. 面向聚变堆应用的W/Cu材料连接技术及研究进展——合肥工业大学教授 程继贵13. 增材制造钛合金的超声滚压表面强化技术的研究——华南理工大学教授 肖志瑜14. 3D打印现状与趋势——浙大城市学院教授 汤慧萍10月28日(星期六)全天(三)平行分会场1、分会场1召集人:曹阳、王林山、张德金地点:烟台金海岸希尔顿酒店2层多功能厅领域:A铁、铜基粉末冶金材料及制品2、分会场2召集人:王铁军、严彪、刘一波地点:烟台金海岸希尔顿酒店2层1号会议室领域:A难熔金属及硬质合金、B磁性材料和电工材料3、分会场3召集人:曲选辉、宗贵升、陈宏霞地点:烟台金海岸希尔顿酒店2层3号会议室领域:A 金属增材制造 (3D 打印) 技术、B 粉末注射成形技术、C 粉末冶金表面技术4、分会场4召集人:程继贵、熊翔、肖志瑜地点:烟台金海岸希尔顿酒店2层2号会议室领域:A 粉末制备、成形及烧结、B 有色及稀有金属粉末冶金、高温合金、C 摩擦及减磨材料、多孔材料、D 新材料、新技术、新产品、新装备助力科研,新诺相伴!新诺仪器新款波段加压自动压片机和新一代波段升温双平板热压机将在此次会议亮相展示,新诺仪器作为仪器行业的供应商,将始终秉承助力科研领域的发展,一如既往的支持广大科研人员的创新研究,为广大用户提供更加优质的服务!新诺仪器自动压片机-智能自动,液晶显示屏,波段加压-波段保压-自动补压-定时泄压,模具压强自动换算,带油缸超位开关,带防护罩,可根据用户需求定制特殊规格压片机。新诺仪器手动热压机,新一代程序波段升温-双平板加热,300℃/500℃,一体式结构,上加热板固定,测试稳定性好,采用进口隔热板。
  • 阿美特克SMP部门Eighty Four和Reading Alloys将于北京举行的2018世界粉末冶金大会上亮相
    p style=" text-align: center " strong 2018年9月17-19日阿美特克SMP团队在A215展位与您会面 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/uepic/4a9afd29-b159-4570-8586-ddb02860e010.jpg" title=" Stainless Steel Powder Experts to Showcase Specialty Alloys at World Conference on Powder Metallurgy in China.jpg" alt=" Stainless Steel Powder Experts to Showcase Specialty Alloys at World Conference on Powder Metallurgy in China.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p   阿美特克Specialty Metal Products(SMP)两家位于美国宾夕法尼亚州的业务部门, strong 阿美特克SMP /strong strong Eighty Four /strong 和 strong Reading Alloys /strong ,将于 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 2018年9月17-19日在北京举行的世界粉末冶金大会上参展 /span 。由于他们在适用于要求最高纯度和耐温性关键应用的定制特种不锈钢和其他高合金金属粉末方面的独特灵活性,两家公司均建立了良好的声誉。 /p p   阿美特克SMP Eighty Four将突出其在先进不锈钢粉末生产方面的世界优势地位,包括满足严苛客户要求的300和400系列粉末。这些粉末采用专有的水雾化工艺生产,可适于各种应用,包括热喷涂,钎焊,添加剂制造和金属注射成型。 /p p   中国是阿美特克SMP的关键市场,尤其是中国汽车行业,其中AMETEK是制造高温不锈钢粉末的先驱,用于需要耐热材料制造的高性能发动机部件。 /p p   Reading Alloys是世界前列的气体雾化和高纯钛粉生产商,采用氢化/脱氢(HDH)工艺定制,用于一系列关键的医疗和电子应用。 /p p    em span style=" color: rgb(79, 129, 189) " “中国和亚洲是重要且不断增长的市场。我们以优质、定制的特种金属粉末为亚洲汽车,航空和工业市场提供支持。2018世界粉末冶金大会为我们提供了一个推广我们独特的钛和雾化金属粉末产品组合的绝佳机会,” /span /em span style=" color: rgb(79, 129, 189) " AMETEK特种金属产品亚洲区销售经理Mike Hsieh评论道。 /span /p p   另外,本活动为AMETEK SMP提供了一个很好的机会,来介绍新近任命的AMETEK SMP中 span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 国区销售经理Michael Zhu /span ,他将与Mike Hsieh一同于A215展位亮相。 /p
  • 飞纳电镜与您相约 2018 特种粉末冶金及复合材料制备/加工第三届学术会议
    为了推动材料产业的技术创新,引领材料工业升级换代,2018 年 12 月 21 日 - 23 日,“2018 特种粉末冶金及复合材料制备/加工第三届学术会议”旨在促进学术界、产业界、企业界的沟通与联系,围绕材料产业的进展展开讨论。时间:2018 年 12 月 21 日 - 23 日地点:长沙市融程花园酒店分会场设置先进粉末冶金材料分会场高温、难熔金属及硬质合金材料分会场金属基、陶瓷基复合材料分会场高性能轻合金材料分会场增材制造和特种制造分会场表面涂层与防护分会场数值模拟仿真、性能检测与微结构表征分析技术分会场先进凝固科学与技术分会场放电等离子烧结 (SPS) 技术分会场台式扫描电镜在粉末冶金领域的应用一、粉体形貌、粒度观察 同样是黑色的金属粉末,在高倍下呈现出不同的微观结构,这些微观结构将影响金属粉的烧结、力学性能等 铜锡合金粉末在高倍下展现出不同形貌,有的呈树枝状 (左),有的呈多孔疏松结构(右)二、烧结件缺陷检查使用飞纳电镜软件 “超大视野自动全景拼图” 进行烧结件缺陷检查。45张扫描电镜图拼成一张大图,实现大面积杂质位置自动寻找三、金属粉体粒度统计飞纳电镜的颗粒统计分析测量系统软件可以轻松获取、分析图片,并生成报告。借助该软件,用户可以收集到大量亚微米颗粒的形貌和粒径数据。凭借远超光镜的放大倍数,颗粒软件全自动化的测量,可以把工业粉末的设计、研发和品管提升到一个新台阶。 借助颗粒系统软件,用户可随时获得数据。因此,它加快了分析速度,并提高了产品质量。了解更多精彩内容,欢迎大家到飞纳电镜展位与飞纳工程师一起探索。飞纳电镜展位号:10号
  • OPTON微观世界 | 第41期 扫描电镜观察不同电解液温度下纯铜粉末表面形貌变化
    背景介绍铜粉是粉末冶金中基础原料之一。也是我国大量生产和消费的有色金属粉末,在现在工业生产中起着不可替代的作用,由于铜及其粉末具有良好的导电导热性能,耐腐蚀性能,表面光洁和无磁性等特点。因而被广泛应用于摩擦材料,金刚石工具,电碳制品,含油轴承,电触头材料,导电材料,机械零件等行业。铜粉的制备方法主要有电解法,雾化法,氧化还原法等。本实验采用电解法制备纯铜粉末,电解液采用0.06mol/L硫酸铜溶液和0.2mol/L硫酸,用铜或者不锈钢做阴极,铜做阳极。制取铜粉的基本工艺:本实验通过改变电解液温度来研究铜粉表面形貌变化。采用ZEISS的Sigma500型号电镜拍摄并观察其表面形貌,对比图片如图1: 图1 不同电解液温度铜粉形貌结果表明:电解法制备的铜粉比表面积大,结晶粉末一般为树枝状,压制性较好。图a1、a2,b1、b2,c1、c2三组图片,电解液温度分别为15°、30°、45°,为了观察整体铜粉形貌以及局部形貌,每组都是在2000X,5000X进行拍摄,通过对比三组图片,能够看出提高电解液温度,扩散速度增加,晶粒长大速度也增大,树枝晶逐渐变大变粗。
  • 展会快讯!上海新诺诚邀您参加2024深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会
    展会快讯!上海新诺诚邀您参加2024深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会亲爱的朋友们,8月28日至30日(下周三至周五),上海新诺诚挚邀请您参加2024深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会。深圳国际会展中心,上海新诺在13号馆E150 展位静候您的到来。这里有前沿技术、众多企业、精彩演讲,一同探索行业新未来,期待与您共襄盛举。展会地址:深圳市宝安区福海街道和平社区展城路1号展会介绍2023 年第二届深圳国际粉末冶金展览会圆满落幕,众多国内外企业参展,吸引大量专业观众。2024 年 8 月 28 - 30 日,展会将在深圳国际会展中心(宝安新馆)再度举办。展览涵盖粉末冶金与先进陶瓷高性能原材料、烧结及后处理技术等丰富内容。展品范围广泛,从各类原材料到机械设备,再到部件产品、3D 打印设备及材料和检测仪器,为行业搭建优质展示平台。此次展览为中外展商搭建优质平台,展示创新产品、服务及解决方案。展品涵盖广泛,包括高性能原材料,如各类金属粉末、碳化物、氮化物等;机械设备有烧结、成型、制粉等设备及气体供应装置;部件产品丰富多样,涵盖烧结零件、电工合金等;还有 3D打印设备及材料;检测仪器更是种类齐全,涵盖化学成分、物理性能等分析仪器。关于新诺新诺仪器集团有限公司成立于2008年9月,总部位于上海市闵行区浦江高科技园,初期为科研人员提供一站式解决方案。2014年5月开始专注于粉末成型领域的产品研发、生产和制造,主营:压片机、热压机、等静压机、红外/荧光光谱仪配套设备以及各种冷热压模具。随着公司实力和品牌影响力的不断提升,粒度仪、电池等新材料研发相关设备也不断问世。2023年12月投资箱体实验工厂上海医诺凯生物技术有限公司,致力于国产替代,助力科研,为培养人才和解决国外“卡脖子”问题作出贡献,为中国科学仪器产业崛起奋力前行。
  • 新品登场!珠海欧美克粉体特性测试仪4月正式面市发售!
    由颗粒群体间相互作用所表现的粉体从流动到静息的相关物理特性,直接影响粉体材料的存储、加工、输送、分料或混料、制粒、包装等工艺过程的品质,其特性也与粉体的填充、压片等性能息息相关。为了给行业客户提供更为高效和全面的粉体测试整体解决方案,作为国内粒度检测与控制技术行业知名的仪器厂商,2021年4月,珠海欧美克粉体特性测试仪系列产品正式面市发售!其中珠海欧美克近期推出的PT-01粉体流动性测试仪是集合多种测量功能为一体,依据美国ASTM D6393-99标准(Standard Test Method for Bulk Solids Characterization by Carr Indices)的要求,并参考了中国国家标准GB/T 5162-2006/ ISO 3953:1993(金属粉末 振实密度的测定)、GB/T 1482-2010(用标准漏斗法测定金属粉末的流动性)、GB/T 1479.1-2010(金属粉末松装密度—漏斗法)、GB/T 16913.3-2008(自然堆积法松装密度的测定)中主要技术指标的规定进行设计制造的综合性评价粉体流动特性的测试仪器。该仪器中与粉体接触的构件广泛采用不锈钢材料,各部件表面经过精细地打磨抛光工艺处理,具有简洁易用、测量结果的重现性良好等优点,为粉体行业用户提供了流动性表征的新选择。PT-01粉体流动性测试仪PT-01粉体流动性测试仪作为欧美克研制的一款用于评价粉体流动特性的综合测试仪器,具有一机多用、测定条件灵活多样、操作简便、重复性好、符合多种标准等特点。可直接测试项目包括粉体的振实密度、松装(堆积)密度、休止角(安息角)、崩溃角、平板角、分散度、霍尔流速等参数,通过上述测试数据的计算可得到差角、压缩度、空隙率、均齐度、凝集度等指标,还能通过上述参数查表得到流动性指数、喷流性指数等卡尔指数参数。应用于工业生产和科研等多种测试场景。PT系列在各种非金属粉、金属粉、制药、化工、电池、磨料及科研教学等领域,用户对粉体振实密度一直有较高的关注度,欧美克仪器同时推出了TD型粉体振实密度测试仪。微粒的相互作用影响粉末的松散和流动特性,粉末的松装密度和振实密度的比较,是微粒相互作用的重要度量参数。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。TD型粉体振实密度仪TD-01/02/03粉体振实密度测试仪是依据国标GB/T 5162-2006/ISO3953:1993(金属粉末振实密度的测定)中的各项指标,并参照中国/美国药典研发制造的粉体密度测试仪器。其中"振动幅度"可由国标中规定的3mm扩展到1mm~15mm整数可调,"振动频率"范围扩展到0~300次/分钟可调,"振动次数"可在0~99999次之间任意设定(当设定为0时即为松装密度)。该测试仪由可调速电机、振动组件、微电脑和微型热敏打印机等部件组成,具有结构紧凑、牢固,操作简单等特点,TD-01/02/03型号对应的仪器分别可以同时测量1,2,3个样品。TD型粉体振实密度测试仪在第十四届中国国际电池技术交流会上率先亮相,立刻受到了广大粉体行业客户的青睐和关注,展会现场持续火爆,不少粉体行业的客户和代理商驻足咨询以及深入洽谈。一直以来,欧美克坚信技术创新和诚信经营是企业的发展之本。自2010年欧美克成为英国思百吉集成成员之后,结合集团先进的研发管理经验,坚强的技术支持后盾,欧美克推出一系列粉体表征领域的应用产品,得到了广大用户的良好反响,为用户企业及粉体行业的发展都做出了自身的贡献!正是因为专注于脚踏实地经营,坚持持续的投入研发,促使欧美克的企业核心竞争力不断得到提升,从而造就了其中国颗粒测量仪产业的重要地位。粉体特性测试仪系列产品的的隆重面市,必将使珠海欧美克为粉体行业客户提供完整、高效、专业的粉体粒度检测整体解决方案添砖加瓦,锦上添花!
  • 又一台北斗仪器CA500动态接触角测量仪走进汇富研究所,测试涂料粉末的接触角
    又一台北斗仪器CA500动态接触角测量仪走进汇富研究所经过多家对比,汇富研究所最终确认CA500动态接触角测量仪的合同,主要测试涂料粉末的接触角。CA500动态接触角测量仪是整体倾斜方式测量滚动角,通过测量液滴在固体表面上的滚动角度来说明固体表面的润湿性能。滚动角是指液滴在固体表面上滚动的角度,液滴越容易在表面上滚动,滚动角度越小,表明固体表面越容易被液滴湿润。液滴在固体表面上的润湿性能受到固体表面的化学性质、物理形态、表面能等多种因素的影响,通过测量滚动角可以定量评价不同固体表面的润湿性能,并比较它们之间的差异。这对于材料表面处理、涂层设计、润滑材料开发等具有重要的指导意义,能够帮助科研人员了解材料表面的物理化学特性,并通过优化表面结构和调节表面能提高材料的润湿性能。接下来分享交付CA500动态接触角测量仪过程中的快乐:出发,果然去交机的路上空气都是甜的!现场认真的学习CA500动态接触角测量仪的相关操作。愉快的交机顺利完成,再次感谢汇富研究所信任,北斗仪器一定会继续扬帆起航,只做高品质接触角测量仪,与客户一起成长,解决更多客户的难题痛点。
  • 3D打印粉体材料粒度粒形分析的“黄金CP”
    3D打印技术对多数普通人来说还属于“只闻其声未见其人”的技术。它是一项不同于以往的新型制造技术。3D打印是一种主要用于构建复杂结构三维物体的增材制造技术。主要优势在于制造复杂结构、个性化定制产品。目前在汽车工业、航天航空、医疗领域里的一些复杂结构体,均有望通过3D打印轻松实现。3D打印技术期望在制造业普及程度提高,核心要素之一是新兴材料的发展。3D打印材料的技术水平和产品多样性支撑着整个产业的发展。目前,市场上使用比较普及的3D打印材料主要包括:塑料(ABS、PLA、尼龙、光聚合物等),金属(钢、银、金、钛、铝等单质或者合金)两大类,其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。就目前的市场来看,塑料类材料在消费级产品制造中是主流。其生产材料主要是ABS、PLA、尼龙和光聚合物这四种。但如果从市场需求和大工业、高科技产业角度来看,金属类材料3D打印制作的产品更具有广阔前景。尤其是在航空航天、军工、汽车、医疗等行业的运用上具备很大的发展空间。目前全球3D 打印耗材市场的年增长率超过了20%,其中金属粉末的需求量的增长速率远高于塑料材料。尽管目前塑料3D 打印材料扔占据整个市场接近50%的份额,但是以钛合金粉末为代表的金属粉末,将在未来几年里全面赶超塑料3D 打印耗材。1、金属3D打印技术基本原理:首先在计算机中用CAD设计软件创建出三维模型并导出STL文件,然后将模型横向分割成多层。3D打印机使用生成的数字三维数据,控制高能激光束或电子束逐层熔化金属粉末,形成立体复杂工件。根据加工过程金属粉末材料的使用工艺差异,金属3D打印技术常见的有以下几类:1)激光选区熔化(SLM)技术。采用高能激光束照射熔融预先铺展好的金属粉末原料,逐层“打印”出工件。2)激光近净成型(LENS)技术。其原理是在用高能激光按预先编制的打印轨迹熔化同步供给的金属粉末适用于不锈钢、钛及钛合金、Co-Cr-Mo合金等金属粉末的3D打印制造。3)电子束选区熔化(EBSM)是采用电子束照射预先铺展好的金属粉末原料,形式上跟SLM技术相似。4)纳米颗粒喷射金属成型(NPJ)。这种技术采用的是高温液态“铁水”(内含纳米合金颗粒)。这些金属以液体的状态进入3D打印机,打印机用含有金属纳米颗粒的“铁水”喷射成型。2、3D打印金属粉体材料金属粉体材料是金属3D打印工艺的原材料,其基本性能对成型的制品品质有着很大的关系。金属3D打印对于粉体的要求主要在于化学成分、颗粒形貌、粒度分布、流动性等方面。当前主流的3D 打印金属粉末制备方法包括:气雾化法(GA)、等离子旋转电极法(PREP)、等离子雾化法(PA),以及射频等离子球化法(PS)等等。气雾化法是利用惰性气体在高速状态下对液态金属进行喷射,使其雾化、冷凝后形成球形粉。采用气雾化法所得粉末粒度分布宽,平均粒径小,杂质易于控制。但生产出的粉末由于工艺特性导致颗粒内部易产生气泡,粉末形状不均匀以及出现行星球等问题。 左图:粉体理想状态 ;右图:A卫星球 B不规则、内部气泡(缺陷)等离子旋转电极雾化法(PREP)是生产高纯球形钛粉较常用的离心雾化技术,其基本原理是该技术不使用高速惰性气体雾化金属液流,避免了“伞效应”引起的空心粉和卫星粉颗粒的形成,制备的粉末球形度可达99.5%以上。但是这种工艺制造的粉末粒径分布较窄,主要介于50~150μm,存在平均粒径偏大的问题。射频等离子球化工艺是利用射频电磁场作用对各种气体(多为惰性气体)进行感应加热,产生射频等离子。例用等离子区的极高温度熔化非球状粉末。随后粉末经过一个极大的温度梯度,迅速冷凝成球状小液滴,从而获得球形粉末。该工艺得到的粉末粒度范围可以达到20~50μm。国内一些知名企业有成熟的工艺应用。应用该工艺生产的AlSi9Cu3打印粉具有较好的耐高温、耐腐蚀性能。经验证的打印力学性能(SLM工艺,打印态)抗拉强度可达480MPa,屈服强度可达300MPa。综上所述,3D打印金属粉末的性能跟粉末的粒度分布、颗粒形貌息息相关。同时,现有的各种生产工艺生产的粉体都存在粒形、粒径相关问题。这使得粒型、粒度分布检测和生产工艺过程控制成为3D打印技术中的重要环节。引入先进的粒度、形貌检测设备,为工艺改进、生产控制、产品质检提供科学数据是势在必行的。3、金属粉体粒度分析仪器原理及特点在粒度分析领域,存在多种不同测量原理、集多门现代科学技术为一体的粒度测量仪器。例如:激光粒度分析仪、库尔特计数器、颗粒图像处理仪、离心沉降仪等等。激光粒度分析仪是现今广为流行的粒度测试仪器,它具有量程大、测量动态范围宽等诸多优点,被广泛的运用到粉体的生产、科研领域。3.1 激光粒度仪原理激光粒度仪3D结构图激光粒度仪光学原理简图(GB/T 19077-2016)光是一种电磁波。它在传播过程中遇到颗粒时,将与之相互作用,其中的一部分将偏离原来的行进方向,这种物理现象称之为光的散射(衍射)。一束平行光在传播过程中遇到障碍物颗粒,光波发生偏转,偏转的角度跟颗粒的大小相关。颗粒粒径越大,光波偏转的角度越小;颗粒粒径越小,光波偏转角度越大。激光粒度分析仪就是根据这种光波的物理特性进行粒度分析的。TOPSIZER参数:量程:0.01-2000μm ,红、蓝激光双光源技术激光粒度分析仪是目前使用领域较广的粒度分析仪,这是由于激光粒度分析仪的内在技术优势决定的。激光粒度分析仪测试量程大,通常可以达到0.1μm到750μm以上。而且不需要任何形式的软件、硬件换挡操作即可实现全量程范围内的样品测试(这种特性通常被称为仪器的动态测量范围)。仪器动态测量范围大,则使用的局限性小,测试宽分布样品的能力强。激光粒度分析仪测试重复性精度高、测试速度很快,一个样品的测试过程一般只需2~3分钟,测试标准粒子重复性精度可达到0.5%以内。3.2 颗粒图像处理仪原理颗粒图像处理仪将电子图像捕捉分析技术与光学成像设备相结合,用数字摄像机拍摄经过光学设备放大、成像的颗粒图像,由计算机自动的对颗粒的形貌特征和粒度进行分析和计算。PIP9.1 量程0.5-3000μm颗粒图像处理仪适用于粉末颗粒的粒度测量、形貌观察和圆度分析,能给出不同等效原理(如等面积圆、等效短径等)的粒度分布,能直接观察颗粒分散、形貌状况。PIP9.1颗粒图像处理使用生物显微镜加工业级高清数码摄像机的硬件组合,有效满足了5-1000μm范围内的粉体颗粒形貌分析需求。该形貌分析范围覆盖了大多数3D金属打印粉体的粒径分布区间。这样的硬件组合在满足技术需求的前提下,具有高性价比。3.3 图像法粒度分析仪、激光粒度分析仪的优缺点一图简述优缺点可以说,激光粒度仪加颗粒图像处理仪是3D打印粉体材料粒度粒形分析的黄金搭档检测设备。通过这两种仪器,能够有效分析粉末耗材的粒度分布及颗粒形貌是否到达理想状态。为进一步优化粉末生产工艺,提供科学数据支持。同时,仪器还能够作为生产企业的粉体产品物性参数检测仪器,为产品质量提供保障。参考资料:1.中国粉体网,曲选辉,《金属3D打印对粉末有何要求,有哪些新工艺,听听专家怎么说》2.材料导报,程玉婉、关航健、李博、肖志瑜,《金属3D打印技术及其专用粉末特征与应用》
  • 粉末测试解决方案——在IPB 2015 展领略FT4 粉末流变仪的魅力
    2015年10月12日,中国上海 2015年10月28日-30日,国际粉体工业、散装技术展览会暨会议(IPB)将在中国上海举行,期间观众将有机会领略来自富瑞曼科技的通用多功能粉体测试仪——FT4粉体流变仪TM的风采。 FT4采用了具有专利的动态测试方法,通过符合ASTM D7891的全自动剪切单元,对粉体多项指标如密度、可压缩性、透气性进行测试,从流动性和可加工性的角度对粉体特性进行量化。FT4在化工、制药、硒鼓、食品、粉末涂料、金属、陶瓷以及快速成型制造业得到了广泛应用。它所提供的数据,可以加深人们对工艺和产品的了解、缩短研发和配方周期、促进产品的成功规模化生产,为长期优化粉体加工提供长期支持。 该仪器将于1228(DKSH)展位号展出。整个IPB期间,富瑞曼科技的代表都会在现场,希望有机会与您一起探讨粉体表征和加工性能方面的难题。热忱期待您的光临。
  • 关注有礼:康塔仪器粉末冶金陶瓷展与您相约
    2016年4月27-29日,美国康塔仪器公司将携其全自动比表面积及孔径分析仪NOVAtouch和图像法粒度粒形分析仪、真密度仪等产品亮相“第九届上海国际粉末冶金、硬质合金与先进陶瓷展览会”。欢迎大家莅临我们展位,共同探讨粉末冶金、陶瓷粉末表面改性处理以及多孔陶瓷微观结构表征分析等应用。展位号:A215,凡关注“康塔仪器”微信公众号的观众,可现场领取精美礼品一份。 表征多孔结构的主要参数是:孔隙度、平均孔径、最大孔径、孔径分布、孔形和比表面,这恰是全自动比表面和孔径分析仪的主要功能。NOVAtouch系列全自动比表面积及孔径分析仪作为康塔仪器专利产品,是高质量高性能气体吸附分析系统的代表,共有8个型号,采用彩色触摸屏,完全自动化、操作简单,因为可以不使用氦气,运行成本低;一次可以分析多个样品,因而测量效率高,可充分满足科研或质量控制实验室的需要。 除材质外,材料的多孔结构参数对材料的力学性能和各种使用性能有决定性的影响。由于孔隙是由粉末颗粒堆积、压紧、烧结形成的;因此,原料粉末的物理和化学性能,尤其是粉末颗粒的大小、分布和形状,是决定多孔结构乃至最终使用性能的主要因素。多孔结构参数和某些使用性能(如渗透率等)可以用压汞法等来测定,上图为美国康塔仪器公司的全自动压汞仪,可以同时测定两个样品。 烧结多孔材料的力学性能不仅随孔隙度、孔径的增大而下降,还对孔形非常敏感。孔隙率不变时,孔径小的材料透过性小,但因颗粒间接触点多,故强度大。过滤精度即阻截能力是指透过多孔体的流体中的最大粒子尺寸,一般与最大孔径值有关。孔径分布是多孔结构均匀性的判据。对于过滤材料要求在有足够强度的前提下,尽可能增大透过性与过滤精度的比值。根据这些原理,发展出用分级的球形粉末为原料,制成均匀的多孔结构,用粉末轧制法制造多孔的薄带和焊接薄壁管,发展出粗孔层与细孔层复合的双层多孔材料。康塔Porometer 3G孔径分析仪代表了先进的气体渗透法孔径分析技术:是基于电脑的强大软件控制,拥有卓越性能的紧凑型台式分析测量仪。它提供四种型号,适用于不同的压力(即孔径)和流速范围,以实现材料特性和仪器性能(灵敏度、准确度、再现性)的极佳匹配。精确测定施加于样品上的压力对孔隙分布分析至关重要,而这正是Porometer 3G孔径分析仪的优势所在。 多孔材料的孔径、强度等性能在很大程度上取决于所选用粉末的平均粒度、粒度分布、颗粒形状等;为了制出预定性能的材料,通常要对粉末进行预处理,如退火、粒度分级、球化和球选以及加入各种添加剂(造孔剂、润滑剂、增塑剂)等。粒度粒形分析仪,则可以对这个过程进行监控把关。康塔仪器所提供的欧奇奥图像法粒度粒形分析仪500NANOXY,干法湿法两用,具备颗粒计数功能,可提供50个以上的粒径/形貌分析参数,无疑是满足此类应用的优选产品。
  • 新品上市丨多功能粉末 X 射线衍射仪:XRDynamic 500
    安东帕推出了创新的自动化多功能粉末 X 射线衍射仪:XRDynamic 500XRDynamic 500:早在 2021 年 8 月,选定的客户和合作伙伴公司就可以看到材料表征X射线产品线(MCX)的新产品,随后在 10 月中旬正式上市。五年来,Anton Paar GmbH、Anton Paar ShapeTec GmbH 和 AXO Dresden 的研究人员在Josef Gautsch 的领导下开发了自动化多功能粉末 X 射线衍射仪。XRDynamic 500 作为一个重要决定的结果自20世纪50年代以来,安东帕一直在 X 射线技术领域开展业务。当时,展出公司历史上第一台科学分析仪器——Kratky 小角度 X 射线相机。它不仅标志着安东帕在商业领域取得的成功,同时也标志着安东帕进入制造测量仪器领域。自20世纪60年代开始,安东帕生产X 射线衍射仪附件的温控台和 Kratky 小角度 X 射线相机,多年来通过飞利浦(现马尔文帕纳科)以及西门子(现布鲁克)进行销售。此后发生了很多事情,正如首席执行官 Friedrich Santner 所描述的那样:“当时,公司规模太小,无法自主研发完整的 X 射线衍射 (XRD) 仪器,并且没有全球分销渠道,我们不得不依赖强大的合作伙伴。一步一步,我们的 X 射线部门得到了进一步发展,现在可以自豪地展示强大的产品组合,并将在未来几年中不断扩大。”“几年前,我们开始开发自己的 X 射线源,因为我们的 SAXS 仪器需要它们,它们也可用于 X 射线衍射仪,”材料表征 - X 射线(MCX)产品线经理 Petra Kotnik 说。 2019 年,国际知名公司 AXO Dresden 加入了Anton Paar GmbH,该公司致力于 X 射线光学器件开发和生产。 “基于公司内部的专业知识和交叉销售潜力,我们决定进入XRD业务领域。XRDynamic 500 是这一决定的成果。”研究什么?X 射线的波长与原子之间的距离非常相似。这使得可以“观察”材料内部,并检查材料中原子的排列方式。通过这种方式,可以确定材料的机械、热和电性能。因此,X 射线不仅在科学领域和医学领域有着重要作用,同时在工业应用领域也有着重要作用。可以分析材料的类型、组成及各种成分的比例。使用 XRDynamic 500,用户还可以在不同温度、气体或湿度的影响下测试样品。任何类型的粉末都是 X 射线衍射仪的潜在样品。 “我们的星球上有无数粉末,它们具有各种各样的功能。这也使得 XRDynamic 500在每个行业都具有极大的吸引力,”Petra Kotnik 解释说。 “基本上,XRDynamic 500 旨在用于基础研究以及科学和工业领域的应用研究和开发。”XRDynamic 500 有什么特别之处?该仪器的核心是TruBeam 概念,它汇集了一系列不同的功能和组件,最重要的是真空光学单元。 “X 射线束不仅与样品相互作用,而且与空气中的分子相互作用,这会立即增加背景信号。因此,当真空进行时,可以降低噪音并提高数据质量。抽真空的光学单元要求仪器内所有不同的光学元件都被适当地封装和自动化。我们可以在不同的光束几何、不同的光学元件和不同的样品台之间自由切换。这种高度自动化是任何竞争对手都无法比拟的。此外,仪器和样品可自动进行校准,提高了结果的可靠性,”Petra Kotnik 解释说。 唯一非安东帕制造的关键部件是由捷克公司 Advacam 提供,是用于 XRDynamic 500 的 X 射线探测器。 Advacam 使用 Timepix3 芯片 - 欧洲核子研究中心开发的最新探测器技术。欧洲核研究组织 (CERN) 是位于日内瓦附近的一个主要研究机构。CERN进行基础物理研究,特别是借助著名的粒子加速器研究物质的结构。最近几个月,在Mülheim, Ruhr的马克思-普朗克研究所和格拉茨技术大学已经使用 XRDynamic 500 进行了多次测试。测试人员对软件的直观操作印象特别深刻,控制软件功能强大且复杂,但仍具有用户友好性。鉴于材料表征领域新的成功篇章的先决条件。Friedrich Santner很高兴:“祝贺整个MCX团队取得这一伟大成就。因此,XRDynamic 500在即将到来的100周年纪念日前完成这一任务。”
  • 邀请函|第十三届上海国际粉末冶金展览
    上海国际粉末冶金、硬质合金与先进陶瓷展(PM CHINA),将于2020年8月12日至14日在上海世博展览馆举行。粉末冶金技术的应用领域正日新月异地扩大。目前,粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域,成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。大昌华嘉仪器部专业提供分析仪器及设备,代理众多欧美先进仪器,其中就包括与粉末冶金相关的科学仪器。即将亮相本次展会的仪器有光学接触角测量仪ThetaFlex、激光粒度粒形分析仪Sync、稳定性分析仪AGS、全自动比表面积及孔径分布测定仪miniX、粉体振实密度分析仪Granupack,粉体剪切性能分析仪Granudrum等。讲座预告展品介绍激光粒度粒形分析仪Sync 美国麦奇克Microtrac有限公司是世界上著名的激光应用技术研究和制造厂商。2018年Microtrac公司隆重推出一款的静态激光衍射技术与动态图像分析技术集于一体的激光粒度粒形分析仪Sync, 可以为用户提供比以往更多的颗粒粒子的信息。Sync可在同一仪器,同一样品,一次进样,同一样品池,一次测量,同时得到粒径粒形结果。Biolin光学接触角测量仪Theta Flex Biolin光学接触角测量仪Attension Theta Flex,将进一步增强百欧林品牌在光学接触角仪器市场上的占有率和地位。有了这款产品,并搭配百欧林全新推出的网上支持系统Support Portal,能够提供更加优质的用户体验。一台接触角测量仪,满足所有测试需求便捷的数据处理和导出实时分析完全自动化为每个需求提供灵活性一流的用户界面优化工业使用优越的分析精度Turbiscan稳定性分析仪AGS 专为大批量研发部门和质检部门设计。TurbiScan Lab 与全自动机械手的完美结合。全自动机械手包括3个独立的恒温槽和一个样品输送的机械臂。每个恒温槽中有18个样品槽,一共可以存储54个样品依次测量。恒温槽温度控制从室温+5℃到60℃,样品输送的机械臂每小时运行60次,可连续7天不间断工作。 能量色散X射线荧光光谱仪S2 PUMAS2 PUMA仪器为台式能量色散型X 射线荧光(EDXRF) 光谱仪,它采用了激发和检测技术的新成果。该仪器运行稳定,操作简便,对整个元素周期表中的元素均具备卓越的分析性能。S2 PUMA光谱仪依靠各种软件模块(用于处理先进的无标分析Smart-Quant和符合法规要求的21CFR Part11)增强其功能,是一款经济实惠、高度灵活的分析工具,适用于各种应用场合。全自动比表面积及孔径分布测定仪miniX 4个样品同时测量 测量时间大大缩短 配备了 GDO* 功能 在很宽的温度范围内测量各种气体的吸附等温线。 能够以最少的条件设置测量未知样品的吸附等温线。 采用先进的自由空间测量技术(AFSM™ ) 提高了测量精度和再现性。粉体振实密度分析仪GranupackGranuPack是基于近年来的基础研究成果而发展起来的一种自动化、经过改进的振实密度测量方法。用自动化装置分析了连续震动过程中粉体的行为。通过从压实曲线精确测量了豪斯纳比Hr、初始密度和振实密度(精度0.4%)。此外,通过振实曲线精确获得动力参数n1/2和最大密度ρ(∞)。粉体剪切性能分析仪Granudrum流动角度受一系列参数的影响:颗粒间的摩擦、颗粒的形状、颗粒间的内聚力(范德瓦尔斯力、静电力和毛细管力)。动态粘聚指数只与颗粒间的粘聚力有关。粘性粉体趋向于间歇流动,而非粘性粉体则为规则流动。因此,接近于零的动态粘性指数对应于非粘性粉体。当粉体的粘结性增大时,粘结指数也随之增大。因此,粘结指数也可以量化粉体的展布性。展位图展位号是A102识别二维码马上报名
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