超硬磨料的堆積密度是最常用的表示粉粒狀物料填充特性的物理量。它是超硬磨料密度、顆粒形狀、顆粒表面狀態(tài)和粒度組成等物理性能的綜合反映，是國際上用于檢驗該產(chǎn)品物理性能的通用方法，在控制超硬磨料產(chǎn)品質(zhì)量，劃分品種、牌號和模具制造等方面具有重要意義。

1、堆積密度定義

       堆積密度是指磨粒在自然堆積的情況下，在空氣中單位體積內(nèi)所含磨粒的重量，單位是g/cm3。

我國超硬磨料的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)和世界上主要先進工業(yè)國的標(biāo)準(zhǔn)基本一致，采用的等效國標(biāo)的金剛石堆積密度測定方法，制定了“JB/T 3584-1999超硬磨料堆積密度測定方法”。這個檢驗方法適用于測定16/20~ 325/400粒度金剛石的堆積密度。

 2、堆積密度的測定

       超硬磨料堆積密度測定方法是將消除靜電的干燥磨粒，在無振動的情況下，經(jīng)漏斗流出，通過固定的高度充滿一個10ml容積的量筒，并用黃銅刮板刮去余料，計量單位體積的質(zhì)量。

       1.實驗條件

       實驗應(yīng)在以下大氣條件下進行：相對濕度：45% ~55%；溫度：20~24℃。

       2.試樣的制備

       待測試樣按最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法取樣，縮分到25±0.1g，裝入約為30ml的鎳坩堝中，在110℃±5℃的烘箱中烘干1小時后取出，置于干燥器中冷卻至室溫，保存至少4小時，使其適應(yīng)實驗室的氣氛并消除靜電。

       3.主要測定儀器

       4.測量筒容積的校正

       凡新制成或使用過久的測量筒，均應(yīng)校正其容積，其校正方法是：將干燥的空量筒與一塊稍大于24×24mm的玻璃板一起稱量，然后將玻璃板蓋在量筒上，并留出一個小口。用滴定管將溫度為24土0.1℃的蒸鎦水以每分鐘5ml的速度滴入測量筒中，快要滴滿時，將測量筒微微傾斜，使玻璃板下的氣泡排出，直到測量筒滴滿為止。將玻璃板平滑移動，蓋好量筒口，擦去多余的水。在分析天平上（感量為0.0001g）稱其總重量。取三次測量的平均值作為測量筒的容積。

       測量筒的容積按下式計算:

        V——測量筒的容積，cm3

       W——水的凈重，g

       ρ——24±0.1℃時蒸餾水的密度為0.9972g/cm3

       5.測定過程及注意事項

       每次測定前先校準(zhǔn)該儀器的水平度，并將漏斗仔細(xì)清掃干凈，關(guān)閉出料口的橡膠球閥，將清掃干凈的測量筒和集料盤放于定位銷上。

       接著將制備好的試樣倒入玻璃加料器中。加料時先沿漏斗壁，然后移至中心部分，在加料器不離開料堆的情況下，緩緩地流入漏斗中，使其從中心向四周均勻散開，自然堆積成錐形。

       迅速打開橡膠球閥，使試樣自由下落，充滿測量筒。用左手輕輕地扶著測量筒，右手立即用刮料板的棱緊貼測量筒口邊緣，以5~ 10°的角度將多余試料刮去；刮料時操作自始至終要細(xì)心，避免振動、沖擊或其它干擾因素。然后輕輕敲擊測量筒壁，以減少試樣體積并用毛刷清除量筒外側(cè)及底部的散落顆粒。

       在天平上稱量測量筒中試樣的重量，精確到0.01g。取三次測定的平均值為結(jié)果。

       堆積密度按下式計算:

        D——磨料的堆積密度， g/cm3

       W——測量筒內(nèi)磨料的重量，g

       V——測量筒的容積，cm3

       對于16/20~325/400粒度的試樣，三次測定的堆積密度值最大值與最小值之差不應(yīng)大于0.015g/cm3。

3、影響堆積密度測定的因素 

       1.顆粒大小與粒度分布

       （1）試驗表明，顆粒直徑與堆積密度之間沒有固定的關(guān)系，一般粒徑愈小，堆積密度愈小。

       （2）粒度分布范圍對堆積密度有影響：

       如果粒度分布范圍寬，即大小不等時，較小的顆粒填充到大顆粒的間隙中，孔隙率降低，獲得的堆積密度大；粒度分布范圍窄的粒度堆積密度小。

       2.顆粒形狀

       晶形愈接近等積形，堆積密度愈大，故球體的堆積密度最大；顆粒形狀如為棒狀、片狀等不規(guī)則形狀的，堆積密度小。

       3.顆粒的表面粗糙度

       若顆粒表面粗糙，則摩擦力增大，以及顆粒表面的濕度大，附著力強，導(dǎo)致顆粒互相粘附，堆積密度就會減小；反之，堆積密度增大。