Pulver fließt aufgrund eines Ungleichgewichts der auf seine Partikel wirkenden Kräfte. Zu diesen Kräften zählen Schwerkraft, Adhäsion, Reibung und elektrostatische Kräfte. Schwerkraft und Adhäsion haben den größten Einfluss auf die Pulverfließfähigkeit. Viele Faktoren beeinflussen die Fließfähigkeit von Pulver. Partikelgrößenverteilung und -form sind dabei entscheidend. Sie haben einen großen Einfluss auf die Fließfähigkeit. Auch Faktoren wie Temperatur, Wassergehalt und Luftfeuchtigkeit wirken sich auf die Fließfähigkeit aus. Ebenso wichtig sind elektrostatische Spannung, Porosität, Schüttdichte und der Bindungsindex. Es ist unerlässlich, die Faktoren, die die Fließfähigkeit von Pulver beeinflussen, zu analysieren und sie mithilfe wissenschaftlicher Methoden zu messen.
Pulverauftrag
Pulvertechnik umfasst das Wissen und die Methoden der Pulververarbeitungstechnologie sowie verwandte naturwissenschaftliche Theorien in der pulververarbeitenden Produktion. Pulvertechnologie beinhaltet die Konzepte und Fertigkeiten zur Lösung technischer Probleme. Pulvertechnik ist ein systematischer Ansatz zur Lösung von Produktionsproblemen. Sie basiert auf Pulvertechnologie und verwandten Technologien. Als Student der Materialwissenschaften müssen Sie diese pulvertechnische Technologie beherrschen.
Pulvertechnik ist ein Sammelbegriff für Technologien zur Pulverapplikation. Diese Technologien finden Anwendung in der industriellen Fertigung und basieren auf den Eigenschaften und dem Verhalten von Partikeln und Pulvern. Sie nutzen systematisches Wissen und Methoden. Wir untersuchen die Eigenschaften von Pulvern, steuern deren Verhalten und wenden verschiedene Verfahrensschritte in der Pulververarbeitung an.
Die Pulvertechnik umfasst viele Grundoperationen. Dazu gehören Zerkleinern, Pulverisieren, Klassifizieren, Lagern, Abfüllen und Transportieren. Sie umfasst außerdem Granulieren, Mischen, Filtrieren, Sedimentieren, Konzentrieren, Staubsammeln, Trocknen, Auflösen, Kristallisieren, Dispergieren, Formen und Sintern.
Pulvertechnik wird in vielen Branchen eingesetzt. Dazu gehören Baustoffe, Maschinenbau, Energie, Kunststoffe, Gummi, Bergbau, Metallurgie, Medizin, Lebensmittel, Futtermittel, Pestizide, Düngemittel, Papierherstellung und Umweltschutz. Sie wird auch in den Bereichen Information, Luftfahrt, Raumfahrt und Transport eingesetzt.
Fünf Faktoren, die die Pulverfließfähigkeit beeinflussen
Partikelgröße:
Die Oberfläche des Pulvers ist umgekehrt proportional zu seiner Partikelgröße. Je kleiner die Pulverpartikelgröße, desto größer die spezifische Oberfläche. Wenn die Pulverpartikelgröße abnimmt, passieren mehrere Dinge. Erstens nimmt die molekulare und elektrostatische Anziehung zwischen den Pulvern zu. Dies verringert die Fluidität der Partikel. Zweitens neigen kleinere Partikel eher dazu, zu adsorbieren und zu agglomerieren. Dies erhöht die Kohäsion, vergrößert den Schüttwinkel und verringert die Fluidität. Drittens packen sich kleinere Partikel dichter. Dies verringert die Luftdurchlässigkeit, erhöht die Kompressionsrate und verringert die Fluidität.
Morphologie:
Die Partikelgröße ist wichtig. Ebenso die Partikelform. Beide beeinflussen die Fließfähigkeit. Pulver mit gleicher Partikelgröße und unterschiedlicher Form haben unterschiedliche Fließfähigkeiten. Kugelförmige Partikel haben die kleinste Kontaktfläche und die beste Fließfähigkeit. Die nadelförmigen Partikel haben viele ebene Kontaktpunkte. Scherkräfte zwischen den unregelmäßigen Partikeln verringern die Fließfähigkeit.
Temperatur:
Durch Wärmebehandlung können die Schütt- und Schüttdichte des Pulvers erhöht werden. Dies liegt daran, dass die Pulverpartikeldichte bei steigender Temperatur zunimmt. Bei hohen Temperaturen nimmt jedoch die Fließfähigkeit des Pulvers ab. Dies liegt an der erhöhten Haftung zwischen Pulverpartikeln und der Behälterwand. Übersteigt die Temperatur den Schmelzpunkt des Pulvers, wird es flüssig. Dadurch wird die Haftung stärker.
Feuchtigkeitsgehalt:
Wenn das Pulver trocken ist, ist die Fließfähigkeit im Allgemeinen gut. Wenn es zu trocken ist, ziehen sich die Partikel aufgrund statischer Elektrizität aneinander an. Dies verschlechtert die Fließfähigkeit. Bei einer kleinen Menge Wasser wird es an der Oberfläche der Partikel adsorbiert. Dadurch entsteht oberflächenadsorbiertes Wasser, das die Fließfähigkeit des Pulvers kaum beeinflusst. Mit zunehmendem Wassergehalt bildet sich ein Film um das adsorbierte Wasser der Partikel. Dies erhöht den Widerstand gegen ihre Bewegung und verringert die Fließfähigkeit des Pulvers. Wenn der Wassergehalt das maximal gebundene Wasser überschreitet, sinkt die Fließfähigkeit. Mehr Wasser bedeutet einen niedrigeren Fließfähigkeitsindex. Dies verschlechtert die Fließfähigkeit des Pulvers.
Wechselwirkung zwischen Pulverpartikeln:
Die Reibung und Kohäsion zwischen Pulverpartikeln beeinflussen stark deren Fließfähigkeit. Unterschiedliche Partikelgrößen und -formen beeinflussen die Pulverfließfähigkeit. Sie verändern die Kohäsion und Reibung der Pulver. Bei großen Pulverpartikeln hängt die Fließfähigkeit von der Pulverform ab. Die Volumenkraft ist viel größer als die Kohäsion zwischen den Partikeln. Die Fließfähigkeit von Pulverpartikeln mit rauen Oberflächen oder unebenen Formen könnte besser sein. Bei sehr kleinen Pulverpartikeln hängt die Fließfähigkeit von der Partikelkohäsion ab. Die Volumenkraft ist viel kleiner als diese Kohäsion.
Methode zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Pulver:
1. Ofenmethode
Die Ofenmethode wird auch Ofen genannt Trocknen Methode oder Pyrolyse-Gewichtsverlustmethode. Trocknen Sie die Probe in einem Ofen bei 105 ± 2 °C bei Normaldruck, bis sie ein konstantes Gewicht erreicht. Das verlorene Gewicht ist Wasser. Das heißt, der Feuchtigkeitsgehalt bei 105 °C wird durch Wiegen der Probe vor und nach dem Trocknen ermittelt. Es gibt zwei Trocknungsmethoden: Normaldruck und Unterdruck. Ihre Prinzipien sind gleich.
Formel: (Gewicht vor dem Trocknen – Gewicht nach dem Trocknen) ÷ Gewicht vor dem Trocknen × 100 = Feuchtigkeit (%)
Berechnungsformel: (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = Feuchtigkeit (%)
Dabei gilt: W1 = Gewicht der Probe und der Waagschale vor dem Trocknen bei 105 °C (g);
W2 = Gewicht der Probe und der Waagschale nach dem Trocknen bei 105 °C (g);
W0 = Gewicht der Wägeschale, bei dem das konstante Gewicht erreicht wurde (g)
2. Schnelle Feuchtigkeitsbestimmungsmethode mit einem Messgerät:
Legen Sie die Probe auf das Tablett und klicken Sie auf „Start“. Das Testergebnis liegt in 3–5 Minuten vor, ohne dass Berechnungen erforderlich sind.