ICS 77.160 H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 11107—2018 代替GB/T11107—1989 金属及其化合物粉未 空气透过法 比表面积和粒度测定 Metallic and its compound powder-Determination of specific surface and particle sizeAir permeating method 2019-06-01实施 2018-09-17发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 11107—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T11107—1989《金属及其化合物粉末比表面积和粒度测定空气透过法》。 本标准与GB/T11107一1989相比，除编辑性修改外主要技术内容变化如下： 一增加了“规范性引用文件”（见第2章）； 章)； 一将“多孔床”改为“粉末床”（见3.3，1989年版的3.1.3）； 的3.2)； 删除“试样取量按粉末的粗细而定，粒度小于1um的粉末，粉末称量可小于0.3p的克数；粒 度大于2um的粉末，称取的质量应大于1.2p。的克数”内容，增加6.1.2（见6.1.2，1989年版的 5.1); 将"试样的质量称准到0.001g”改为"精确到0.001g”，并人到6.1.2中（见6.1.2，1989年版的 5.2) ; 将“试样直径不小于8mm，试样厚度不小于4mm"改为“试样层的厚度（高度）应不小于平均 分析天平“用于称量粉末，其感量为0.001g或0.0001g改为“测量精度应不低于0.001g（见 7.1,1989年版的6.1)； 一增加“8.1.1气源压力的校准与调节”和"8.1.2精密阀的校准”（见8.1，1989年版的7.1)； 将“精确测出粉末床的厚度L和试样管直径d，依式（10)计算出粉末床的有效孔隙度e。试 样厚度引起的有效孔隙度的误差应不大于0.2%。”调整到8.2.1（见8.2.1，1989年版的7.1)； 将“粉末及多孔材料测定仪”改为“空气透过法粒度测定仪”（见附录A，1989年版的附录A）。 本标准由中国有色金属工业协会提出。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）归口。 本标准负责起草单位：株洲硬质合金集团有限公司、深圳市注成科技股份有限公司、崇义章源钨业 股份有限公司、南昌硬质合金有限责任公司、自贡硬质合金有限责任公司、有色金属技术经济研究院。 本标准主要起草人：张卫东、李惠芳、彭宇、张越、梁鸿、张志伟、阳立庚、邓涛、李思远、杨军、吴艳华。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T11107—1989。 1 GB/T 11107—2018 金属及其化合物粉末 比表面积和粒度测定 空气透过法 1范围 本标准规定了金属粉末及其化合物粉末比表面积和粒度测定方法—一空气透过法。 本标准适用于金属粉末及其化合物粉末比表面积和粒度的测定。 本标准不适用于纤维状、片状粉未的测定，但供需双方协商同意时，也可采用本标准 本标准不适用于不同材质的混合粉末及含有粘合剂或润滑粉的粉末比表面积和粒度的测定。 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T5161金属粉末有效密度的测定液体浸透法 ISO10070金属粉末稳态流动条件粉末层透气性试验 外比表面积的测定（Determinationof envelope-Specific surface area from measurements of the permeability to air of a powder bed under steadyState flow conditions) 3 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 透过率permeability 多孔材料输送流体的能力。 注：本标准中流体是指干燥空气。 3.2 间隙孔interstices 空气能被输送通过的颗粒之间的孔隙。 3.3 有效孔隙度 Eeffective porosity 透过孔隙度 permeableporosity 间隙孔体积与粉未床的体积之比。 3.4 包络体积 只envelopevolume 粉未有效体积 effectivevolumeofpowders 在粉末床中排除间隙孔之外，被粉末颗粒所占据的体积。 3.5 体积比表面 volume specific surface 粉末颗粒的表面积与它的有效体积之比 1 GB/T 11107—2018 注：本标准中，体积比表面分为三种，参见3.5.1、3.5.2、3.5.3。 3.5.1 粘性流体积比表面viscousflowvolumespecificsurface 涉及有粘性流效应的体积比表面，即仅考虑粘性流动所确定的表面积与粉末的有效体积之比。 3.5.2 分子滑动流体积比表面molecularslipflowvolumespecificsurface 涉及有分子滑动碰撞效应的体积比表面，即在分子滑动流下所测出的表面积与粉末有效体积之比。 3.5.3 体积全比表面volumewholespecificsurface 在空气透过法测定中，具有分子滑动流效应的情况下，所测得的粉末表面积与粉末的有效体积 之比。 注：本标准中的体积全比表面与吸附法所测定的体积全比表面是相当的，两者可以相互校对。 3.6 质量比表面massspecificsurface 粉末的全表面积与粉末的质量之比；或者粉末体积全比表面与粉末的有效密度之比。 3.7 粘性流粒度或粘性流等效球形直径viscousflowparticle sizeorviscous equivalent spherical diam- eter 非多孔均勾球形粉末，与被测粉末有相同的有效密度，在同一粘性流测定条件下，有相同的粘性流 比表面的球形直径。 3.8 全比表面粒度或全比表面等效球形直径wholespecific surfaceparticle sizeorwholespecific surface equivalent spherical diameter 被测粉末的全比表面积与理想光滑均匀球形颗粒有相同的有效密度、相同的全比表面的颗粒直径。 3.9 分子滑动流处理系数molecularslipflowtreatmentfactor 分子滑动流体积比表面与粘性流体积比表面的比值半倍系数。 3.10 全表面系数wholesurfacefactor 粉末的体积全比表面与其粘性流体积比表面之比。 3.11 分子碰撞表面相关系数relatedcoefficientwithknockingof themoleculesinthesurface 分子滑动流的表面效应与孔体积效应的乘积除以粘性流附面层的体积效应。 4符号及名称 列于表1中的符号及名称适用于本文件。 表1符号及名称 符号 名称 单位 A 试样横截面积 cm? K Kozeny-carman系数，本国家标准中K=5.0 2 GB/T 11107—2018 表1 (续 符号 名称 单位 L 试样压缩床厚度 cm p 试样管直径 cm h 测定时流量计的标定值 mm m 试样压缩床粉末质量 g 粉末理论密度 g/cm? Pe 粉末有效密度 g/cm 粉末床总孔隙度 ep 粉末床有效孔隙度 空气的粘度 P(泊) q 流体体积流速率 cm/s Ap 粉末床的压强降 Pa(帕斯卡）或mmH,0 入 空气分子平均自由程 μm 总透过率 μm" k 纯粘性透过率 μm pm 分子滑动流透过率 μm" Sx 粘性流体积比表面 μm Sm 分子滑动流体积比表面 μm=1 体积全比表面 μm-! Sw 质量全比表面 m²/g Dk 粘性流粒度 μm D. 全比表面粒度 μm β 分子滑动流处理系数 一 全表面系数S./Sk= 一 分子碰撞表面相关系数： z 82-1V Ep "sx("3-x a 被测粉末下料系数，它等于粉末称量的克数除以有效密度的克数 α 仪器常数，无量纲的常数 1mmH,0=9.80665Pa 5 方法原理 基于稳定空气流动下，气体透过粉末压缩床，气体的透过率受粉末的粒度、形状和床的有效孔隙度 的影响。当已知粉末形状、孔隙度并测出其透过率时，按不同的方法就能计算出粉末的粒度和各种比表 面积。空气透过粉末床时，一般情况，对粘性流粒度（D）大于10um的粉末，空气透过是粘性流流动； 3 GB/T 11107—2018 小于10μm的粉末，是分子滑动流和粘性流的混合流动。 Carman的粘性流动计算式见式（1)： e qXnxL XD ..(1) K(1-e,)"s" 180(1-e)2 AX△p 粘性流和分子滑动流的混合流，Carman-malherbe计算式见式（2）、式（3）： qxnxl K(1-ep)"s? K(1-e,)S AXAp ...(2) Sm =1 ·(3) Sv 从式(1)～式(3)得到式（4)～式(7)： ...(4) Sm 11- 3入 Ep )axSkxz (5) 2Sk- 2 d3 S =(β+Vp2+1) X Sk=8(S) ...(6) 8-1 .(7) 28 上式中β、8、Z可以用吸附法测定的体积全比表面SB来校准，其关系见式（8）、式（9）： SB S. =β+V+1 Sk Sk .(8) 82-1 28 1 Ep 1 Z : ..(9) 1e. 入 X Sk