石墨粉末堆密度测定方法及万能材料试验机应用

石墨作为一种天然的碳材料，凭借其独特的物理和化学特性，在能源存储领域，尤其是锂离子电池（LiB）中，发挥着重要作用。石墨不仅是锂离子电池中最常用的负极材料，其性能还直接关系到电池的容量、循环寿命和整体效率。在电池制造过程中，石墨粉末的堆密度是一个关键参数，它影响电极的填充密度以及电池的体积能量密度。

堆密度是指粉末在自然堆积状态下的密度，反映了材料的填充能力和压实性能。对于石墨粉末来说，精确测定其堆密度对优化电极材料制备、提升电池性能具有重要意义。一个准确的堆密度测定结果可以帮助制造商更好地控制电极的体积和质量，从而设计出能量密度更高、循环性能更优的电池。

石墨粉末的堆密度会受到颗粒大小、形状、表面特性等多种因素的影响，因此，开发出准确、可靠的测定方法对于石墨粉末的质量控制和电池性能优化至关重要。本文科准测控小编将介绍石墨粉末堆密度的测定方法，分析影响堆密度的关键因素，并探讨其对锂离子电池性能的影响。

 

一、测试原理

石墨粉末堆密度的测试原理是通过测量在自然堆积状态下的粉末体积和质量，从而计算出其填充密度，以评估材料的压实性能和填充能力。

二、测试相关标准

GB/T 5162-2006 《金属粉末 松装密度的测定方法》

ASTM B329-14 《使用Scott体积计测定金属粉末表观密度的标准测试方法》

ISO 3923-1:2018 《金属粉末表观密度的测定 第1部分：漏斗法》

三、测试仪器

1、万能材料试验机 

（注：万能材料试验机可搭配不同夹具做不同力学实验）

2、试验夹具：粉末形成试验装置(模具直径 1/2英寸)

 

3、传感器：

上部传感器:100 kN

下部传感器:100 kN

4、试验条件

样品名称：四种不同粒径的石墨粉末(A、B、C和D)

试验速度：5mm/min

样品质量：称重至1g±0.005 g

目标值：上部传感器中高达 50 kN的试验载荷

四、测试流程

步骤一、设备准备

安装万能材料试验机，确保其配备了适用于粉末成型的试验装置（模具直径为1/2英寸）。确认上下传感器的容量均为100 kN，并校准至正常工作状态。

步骤二、样品准备

称量四种不同粒径的石墨粉末样品（A、B、C和D），每个样品的质量应控制在1g±0.005 g范围内。

步骤三、装载样品

将1g的石墨粉末样品均匀放入模具中，确保粉末平整分布。固定好模具，避免在测试过程中发生移位。

步骤四、设定试验参数

在万能材料试验机上设定试验速度为5mm/min，并设置上部传感器的目标加载值为50 kN。

步骤五、开始试验

启动试验机，逐步向上部传感器施加载荷，直至达到50 kN。在此过程中，记录上下传感器测得的载荷值。

步骤六、计算载荷平均值

通过读取上下传感器的载荷数据，计算上下传感器载荷的平均值，作为最终的试验结果。注意，因模具壁面分散压力可能不同，需关注不同样品的测试差异。

步骤七、结果分析

比较四种不同粒径石墨粉末（A、B、C、D）的载荷平均值，记录和分析其压缩性能。

 

以上就是小编介绍的石墨粉末堆密度测定内容了，希望可以给大家带来帮助！如果您还想了解更多关于石墨粉末堆密度测定实验报告、注意事项和误差分析，万能材料试验机型号规格、使用说明、操作视频、功率多大、引伸计安装和精度等问题，欢迎您关注我们，也可以给我们私信和留言，科准测控技术团队为您免费解答！