多機能粉体物理特性試験器

FBS-1001型多機能粉体物理特性試験器（または粉体総合特性試験器）は米国ASTM D 6393-99規格（Standard Test Method for BulkSolids Characterization by Carr Indices）の要求に基づいて、そして中国国家規格GB/T 5162-2006/ISO 3953：1993（金属粉末の振実密度の測定）、GB/T 1482-2010（標準漏斗法で金属粉末の流動性を測定）、GB/T 1479.1-2010（金属粉末の松装密度―漏斗法）、GB/T 1691.3-2008（自然堆積法松装密度の測定）における主要技術指標の規定、粉体の総合物理特性を評価するために開発された試験機器。
粉体は静止状態であれ流動状態であれ、二相が存在する系であるからである。粒子そのものの特性及び粒子間の相互摩擦はいくつかの特殊な流動特性を生み、これらの特性を研究することは粉体の加工、輸送、包装、貯蔵などの方面の仕事に対して重要な意義がある。この計器の特徴は一機多用、測定条件が柔軟で多様で、操作が簡便で、再現性がよく、多種の基準に適しているなどである。この計器の開発に成功し、科学研究、工業生産などの分野で粉体総合特性試験の普遍的な展開を評価するために新しい手段を提供した。
この計器は直接試験項目に粉体の振実密度、松装（堆積）密度、休止角、崩壊角、平板角、分散度などのパラメータを含み、上述の試験データの計算により差角、圧縮度、空隙率、均一度、凝集度などの指標を得ることができ、さらに上述のパラメータ調査表により流動性指数、噴流性指数などのカール指数パラメータを得ることができる。
二、計器の特徴：
FBS-1001型多機能粉体物理特性試験器は304ステンレス鋼材質を採用し、デバイスの錆が試験の正確性に影響することを防止する。計器はホール流速計機能を追加した。振動実密度の振動幅は1 mmから15 mmまで調整可能で、振動過程中に振動部品は小さい角度で回転して材料の均一性を保証し、3種類の異なる容積のメスシリンダーを用いて試験を行って異なるサンプルに対応することができる。異なる試験項目に対して異なる排出ホッパと計量カップを備えて各試験項目の正確さを保証した。
三、測定と計算項目の定義
1、振実密度：振実密度とは、粉体が特定の容器に装填された後、一定の条件下で容器を振動させ、粉体中の空隙を破壊し、粉体を密充填状態にした後の密度であり、一般的に粉体の振実密度は粉体中の単一粒の真の密度より小さい。
FBS-1001型多機能粉体物理特性試験器は、米国ASTM D 6393-99規格（カール指数）に規定された振実密度測定方法と国家規格（金属粉末振実密度の測定）GB/T 5162-2006/ISO 3953：1993に規定された振実密度測定方法を提供した。
2、松装密度：松装密度とは粉体が所定の条件下で自然に特定の容器に充満した後の密度を指し、松装密度をテストする時、追加の振動などの外力を加えてはならない。このラベルは格納容器と包装袋の設計に重要である。
FBS-1001型多機能粉体物理特性試験器は3種類の異なる基準の測定方式を提供した：
A）米国ASTM D 6393-99規格（カール指数）に規定された松装密度測定方法、
B）国家標準GB 1479-2010（金属粉末松装密度―漏斗法）、
C）GB/T 1691.3-2008（自然堆積法による松装密度の測定）に規定された松装密度の測定方法。
3、休止角：粉体堆積層の自由表面、静平衡状態において、水平面と形成される最大角度を休止角と呼ぶ。特定の方法で粉体を特定のプラットフォーム上に自然落下させて形成されます。休止角は粉体の流動性に最も影響し、休止角が小さいほど粉体の流動性が良い。休止角は安息角、自然勾配角などとも呼ばれる。
FBS−1001型多機能粉体物理特性試験器は、米国ASTM D 6393−99規格（カール指数）に規定された測定方法を提供する。
4、崩壊角：休止角を測定した堆積粉体に一定の衝撃力を与え、その表面を崩壊させた後、残りの粉体円錐体の底角を崩壊角と呼ぶ。
FBS−1001型多機能粉体物理特性試験器は、米国ASTM D 6393−99規格（カール指数）に規定された測定方法を提供する。
5、平板角（カッター角）：粉体に埋め込まれた平板を垂直に持ち上げ、平板上の粉体の自由表面（斜面）と平板の間の角度と振動を受けた角度の平均値を平板角と呼ぶ。実際の測定過程において、平板角は平板が持ち上げられた角度と平板が衝撃を受けた後に不安定粉体を除去する角度の平均値で表される。平板角が小さいほど粉体の流動性が強くなる。一般に、平板角は休止角よりも大きい。
FBS−1001型多機能粉体物理特性試験器は、米国ASTM D 6393−99規格（カール指数）に規定された測定方法を提供する。
6、分散度：粉体の各方向への分散、噴流または流動化を測定する能力を分散度と呼ぶ。測定方法は10グラムの試料を一定の高さから落下させた後、試料総量に占める接合盤外試料のパーセンテージを測定する。分散度は試料の分散性、浮遊性、スプラッシュ性に関係する。分散度が50%を超えると、サンプルはスパッタ傾向が強いことが示された。
FBS−1001型多機能粉体物理特性試験器は、米国ASTM D 6393−99規格（カール指数）に規定された測定方法を提供する。
7、ホール流速計：HYL-1001型多機能粉体物理特性試験器は国家標準GB 1482-84の規定に基づいて設計生産される。本装置は標準漏斗法を用いて金属粉末の流動性を測定するのに適している。孔径2.5 mmの標準漏斗を自由に通過できる粉末は、本装置を採用することができる。
8、差角：休止角と崩壊角の差を差角と呼ぶ。差角が大きいほど、粉体の流動性と噴流性が強くなる。
9、圧縮度：同一試料の振実密度と松装密度の差と振実密度の比は圧縮度である。圧縮度は圧縮率とも呼ばれます。圧縮度が小さいほど粉体の流動性が良い。
10、空隙率：空隙率とは粉体全体の体積に占める粉体中の空隙の割合を指す。空隙率は、粉体の粒子形状、配列構造、粒子径などの要因により変化する。粒子が球形の場合、粉体空隙率は40%程度、粒子が超微細または不規則な形状の場合、粉体空隙率は70〜80%以上である。
11、凝集度：凝集度は粉体粒子表面に現れる相互凝集力の大きさである。一般的に乾燥した粉体の凝集度は小さい。
12、均一度：粉体の凝集度の別の表現形式であり、粉体が凝集度を測定できない場合、均一度を用いて粉体相互の凝集力の大きさを表す。
13、流動性指数：流動性指数の計算方法はイギリス人Carrが60年代に確定したものである。彼は大量の粉体を測定した後、類似のファジィ数学における総合平分化の方法で定性の概念をファジィ定量化した。簡単に言えば、流動性指数は休止角、圧縮度、平板角、均一度、凝集度などの項指数の重み付け和である。
14、噴流性指数：粉体材料の発生粉塵の難易度を測定する指標であり、粉体の気体液状化の難易度を測定する方法でもある。噴流性の強い粉体は粉塵を発生しやすく、同時に液状化されやすい。噴流性指数は流動性指数、崩壊角、差角、分散度の4つの物理的指数化後の指標である。
四、FBS-1001型多機能粉体物理特性試験器の主要技術指標