ICS77.160 CCSH21 中华人民共和国国家标准 GB/T5161—2025 代替GB/T5161—2014 金属粉末 有效密度的测定 液体浸透法 Metallicpowder—Determinationofeffectivedensity—Liquidimmersionmethod 2025-08-29发布 2026-03-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T5161—2014《金属粉末 有效密度的测定 液体浸透法》,与GB/T5161—2014 相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: a) 更改了适用范围(见第1章,2014年版的第1章); b) 将“在真空环境下”更改为“采用真空除气或超声波浴”(见第4章,2014年版的第2章); c) 删除了“测试准备”(见2014年版的第5章); d) 增加了“浸透液”的要求(见第5章); e) 增加了“真空泵”“超声波清洗器”(见6.3、6.7),将“真空度测量仪”更改为“真空表”(见6.4, 2014年版的4.3); f) 增加了“样品”(见第7章); g) 增加了“试验条件”(见第8章); h) 增加了“试料”“平行试验”(见9.1、9.2),增加了超声波浴除气法(见9.3.2方法二); i) 将“计算”更改为“试验数据处理”,增加了“计算结果表示到小数点后2位,数值修约按 GB/T8170的规定进行”的描述(见第10章,2014年版的第7章); j) 增加了“相对误差”(见第11章); k) 更改了附录B中部分脱气蒸馏水的密度值(见附录B,2014年版的附录B)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国有色金属工业协会提出。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。 本文件起草单位:广东省科学院新材料研究所、钢铁研究总院有限公司、西安欧中材料科技股份有 限公司、广东省科学院工业分析检测中心、中南大学、北京钢研高纳科技股份有限公司、浙江亚通新材料 股份有限公司。 本文件主要起草人:王娟、郑志斌、谭立新、路建宁、刘彦宁、伍超群、张淑兰、凌继容、曾洁、辛琳、 康路、曲敬龙、贾建、张玲玲、王帅。 本文件于1985年首次发布,2014年第一次修订,本次为第二次修订。 ⅠGB/T5161—2025 金属粉末 有效密度的测定 液体浸透法 1 范围 本文件描述了用比重瓶法测定金属粉末有效密度的方法。 本文件适用于金属粉末有效密度的测定。其他烧结金属材料(仅限于没有封闭孔隙的颗粒或部件) 真密度的测定参考使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 粉末有效体积 effectivevolumeofpowder 粉末除去所有的开孔隙的体积后,粉末颗粒所占据的体积。 3.2 粉末有效密度 effectivedensityofpowder 粉末的质量除以粉末有效体积。 注:当颗粒存在闭孔隙时,闭孔隙被当作单个颗粒体积的一部分。 3.3 比重瓶法 pycnometry 用比重瓶做工具来测定粉末或颗粒有效密度的方法。 注:是液体浸透法的一种。 4 原理 将金属粉末样品置于已知质量和体积的比重瓶中,加入液体介质,采用真空除气或超声波浴使液体 介质充分地浸透到粉末颗粒的开孔隙中。根据阿基米德原理,测出粉末有效体积,从而计算出单位体积 的质量,即为粉末有效密度。 5 试剂或材料 应选择浸润性好并在真空环境下不易挥发的液体。浸透液不应与样品发生化学反应,不应溶解样 1GB/T5161—2025 品。可选二甲苯、脱气蒸馏水、乙醇等作为浸透液。 6 仪器设备 6.1 比重瓶 宜选玻璃材质的比重瓶,例如GB/T21785中的玻璃材质盖氏(Gay-Lussac)比重瓶,容积为25mL 或50mL,玻璃比重瓶示意图见图1。 图1 玻璃比重瓶示意图 6.2 真空除气装置 真空除气装置内应能容纳比重瓶,并能清楚地观察到比重瓶内样品的情况。该装置应能与真空泵 相连,使比重瓶处在真空环境内。如附录A中图A.1所示。 6.3 真空泵 真空度可达到666.5Pa(5mmHg)。 6.4 真空表 量程为0kPa~26.66kPa(0mmHg~200mmHg)。 6.5 天平 分度值为0.0001g。 6.6 温度计 分度值不低于0.1℃。 6.7 超声波清洗器 超声波清洗器应能使样品吸附的气体溢出且不会因功率过大而震碎样品。 2GB/T5161—2025 7 样品 样品应呈粉末状。样品应在100℃~105℃烘箱中烘干至恒重,并置于干燥容器中冷却至室温备 用。当样品在烘干温度下不稳定时,应进行真空干燥。 8 试验条件 环境温度宜为15℃~30℃,9.3.3.2~9.3.3.4的试验温度的波动应控制在±1℃以内。 9 试验步骤 9.1 试料 称取一定量的样品,精确到0.0001g,单个比重瓶测试所需样品的量约占比重瓶容积的1/3。 9.2 平行试验 平行做两份试验,取其平均值。 9.3 测定 9.3.1 比重瓶质量的测定 9.3.1.1 洗净比重瓶(6.1),彻底烘干后称重,记为mp1,精确到0.0001g。 9.3.1.2 将试料(9.1)装入比重瓶中,称重,记为mp2。 9.3.2 除气 缓慢地将浸透液加入比重瓶(9.3.1.2)直至液面超过试料面。注入浸透液时应防止试料飞溅。可采 用下列两种方法除气。 ———方法一:将装有试料、浸透液的比重瓶放入真空除气装置(6.2)内除气,当压力达到13.33kPa (100mmHg),比重瓶内没有气泡溢出时停止除气,恢复到常压。除气过程中应缓慢减压使浸 透液不至于沸腾,试料不应飞溅出瓶外。 ———方法二:将装有试料、浸透液的比重瓶放入超声波清洗器(6.7)进行超声波浴,直到无气泡溢 出。浸透液中可添加少量的表面活性剂,以降低表面张力。 9.3.3 比重瓶体积及浸透液有效密度的测定 9.3.3.1 取出比重瓶(9.3.2)静置一段时间使浸透液温度恢复到室温,达到热平衡后记录温度。 9.3.3.2 将浸透液灌满比重瓶(9.3.3.1)(确保瓶盖中的细管也充满液体),称重,记为mp3,比重瓶法示 意图见图A.2。 9.3.3.3 除掉比重瓶(9.3.3.2)中的试料和浸透液。洗净并烘干比重瓶,往比重瓶里注入未使用过的浸 透液,直至瓶盖的细管中也充满液体,称重,记为mp4。 9.3.3.4 用比重瓶法测量浸透液的有效密度:在测试温度下将已知密度的脱气蒸馏水(见附录B)灌满 比重瓶,称重,记为mw,按式(1)计算出比重瓶的容积V0: V0=mw-mp1 ρw……………………(1) 3GB/T5161—2025 式中: V0 ———比重瓶的容积,单位为立方厘米(cm3); mw———比重瓶盛满脱气蒸馏水后的质量,单位为克(g); mp1———比重瓶的质量,单位为克(g); ρw———在测试温度下脱气蒸馏水的密度,单位为克每立方厘米(g/cm3)。 浸透液的有效密度ρ1按式(2)进行计算: ρ1=mp4-mp1 V0……………………(2) 式中: ρ1 ———在测试温度下浸透液的有效密度,单位为克每立方厘米(g/cm3); mp4———比重瓶盛满浸透液后的质量,单位为克(g); mp1———比重瓶的质量,单位为克(g); V0———比重瓶的容积,单位为立方厘米(cm3)。 试验结果的数值按照GB/T8170的规定进行修约,计算结果表示到小数点后4位。当用脱气蒸馏 水作为浸透液时,可采用附录B中脱气蒸馏水的有效密度值。 10 试验数据处理 试料的有效密度按式(3)进行计算: ρ=(mp2-mp1) V0-(mp3-mp2)/ρ1……………………(3) 式中: ρ ———试料的有效密度,单位为克每立方厘米(g/cm3); mp2———试料与比重瓶的质量和,单位为克(g); mp1———比重瓶的质量,单位为克(g); V0———比重瓶的容积,单位为立方厘米(cm3); mp3———试料、浸透液及比重瓶三者的质量和,单位为克(g); ρl———在测试温度下浸透液的有效密度,单位为克每立方厘米(g/cm3)。 计算结果表示到小数点后2位,数值修约按GB/T8170的规定进行。 11 相对误差 两次独立测定结果的相对误差不应超过1%。若两个测定值的相对误差超过1%时,应平行地重测 两次以上,取其算术平均值为测定结果。 12 试验报告 试验报告应至少包括以下内容: a) 检测单位的名称; b) 本文件编号; c) 样品预处理的描述(加热温度和时间,抽真空时间); d) 比重瓶(类型,容量); e) 使用的浸透液的描述和试验温度; 4GB/T5161—2025