Powder flows because of an imbalance of forces on its particles. Forces on particles include gravity, adhesion, friction, and electrostatic force. The greatest influences on powder flow are gravity and adhesion. Many factors affect powder fluidity. Particle size distribution and shape are key. They greatly influence fluidity. Also, factors like temperature, water content, and humidity affect powder fluidity. So do electrostatic voltage, porosity, bulk density, and the bonding index. It is vital to analyze the factors that affect powder fluidity. This is to measure it using scientific methods.
Applicazione in polvere
Powder engineering is the knowledge and methods from using powder processing tech and related natural science theories in a specific powder processing production department. Powder technology is the idea and skills to solve technical problems. Powder engineering is a systematic method to solve production problems. It uses powder technology at its core, along with related technologies. As a materials major, you must master this engineering powder processing tech.
Powder engineering is a term for powder application technologies. They are used in industrial production. They are based on the properties and behaviors of particles and powders. It applies systematic knowledge and methods. We study powders’ properties. We then control their behavior and apply various unit operations in powder processing.
L'ingegneria delle polveri copre molte operazioni unitarie. Esse includono frantumazione, polverizzazione, classificazione, stoccaggio, riempimento e trasporto. Include anche granulazione, miscelazione, filtrazione, sedimentazione, concentrazione, raccolta delle polveri, essiccazione, dissoluzione, cristallizzazione, dispersione, formatura e sinterizzazione.
L'ingegneria delle polveri è ampiamente utilizzata in molti settori. Tra questi rientrano materiali da costruzione, macchinari, energia, materie plastiche, gomma, estrazione mineraria, metallurgia, medicina, cibo, mangimi, pesticidi, fertilizzanti, fabbricazione della carta e protezione ambientale. È utilizzata anche nell'informazione, nell'aviazione, nell'aerospaziale e nei trasporti.
Cinque fattori che influenzano la fluidità della polvere
Dimensione delle particelle:
L'area superficiale della polvere è inversamente proporzionale alla dimensione delle sue particelle. Più piccole sono le dimensioni delle particelle di polvere, maggiore è l'area superficiale specifica. Quando le dimensioni delle particelle di polvere diminuiscono, accadono diverse cose. Innanzitutto, aumenta l'attrazione molecolare ed elettrostatica tra le polveri. Ciò riduce la fluidità delle particelle. In secondo luogo, le particelle più piccole hanno maggiori probabilità di adsorbirsi e agglomerarsi. Ciò aumenta la coesione, aumentando l'angolo di riposo e riducendo la fluidità. In terzo luogo, le particelle più piccole si compattano più densamente. Ciò riduce la permeabilità all'aria, aumenta il tasso di compressione e riduce la fluidità.
Morfologia:
La dimensione delle particelle è importante. Così come la forma delle particelle. Entrambe influenzano la fluidità. Polveri di uguali dimensioni delle particelle e forme diverse hanno fluidità diverse. Le particelle sferiche hanno la più piccola area di contatto e la migliore fluidità. Le particelle aghiformi hanno molti punti di contatto planari. Le forze di taglio tra le particelle irregolari riducono la fluidità.
Temperatura:
Il trattamento termico può aumentare la massa e la densità di spillatura della polvere. Questo perché la densità delle particelle di polvere aumenta dopo l'aumento della temperatura. Tuttavia, ad alte temperature, la fluidità della polvere diminuisce. Ciò è dovuto alla maggiore adesione tra le particelle di polvere e la parete del contenitore. Se la temperatura supera il punto di fusione della polvere, questa diventerà liquida. Ciò renderà l'adesione più forte.
Contenuto di umidità:
Quando la polvere è asciutta, la fluidità è generalmente buona. Se è troppo asciutta, le particelle si attrarranno a causa dell'elettricità statica. Ciò peggiorerà la fluidità. Con una piccola quantità di acqua, questa viene adsorbita sulla superficie delle particelle. Ciò forma acqua adsorbita in superficie, che ha scarso effetto sulla fluidità della polvere. Man mano che il contenuto di acqua aumenta, si forma una pellicola attorno all'acqua adsorbita delle particelle. Ciò aumenta la resistenza al loro movimento e riduce la fluidità della polvere. Man mano che il contenuto di acqua supera il massimo contenuto di acqua legata, la fluidità diminuisce. Più acqua significa un indice di fluidità inferiore. Ciò peggiora la fluidità della polvere.
Interazione tra particelle di polvere:
L'attrito e la coesione tra le particelle di polvere influenzano notevolmente la loro fluidità. Diverse dimensioni e forme delle particelle influenzano la fluidità della polvere. Modificano la coesione e l'attrito delle polveri. Con una polvere di grandi dimensioni, la fluidità dipende dalla forma della polvere. La forza di volume è molto maggiore della coesione tra le particelle. La fluidità delle particelle di polvere con superfici ruvide o forme irregolari potrebbe essere migliore. Con particelle di polvere molto piccole, la fluidità dipende dalla coesione delle particelle. La forza di volume è molto più piccola di questa coesione.
Metodo di rilevamento del contenuto di umidità della polvere:
1. Metodo del forno
Il metodo del forno è anche chiamato forno essiccazione o metodo di perdita di peso tramite pirolisi. Essiccare il campione in un forno a 105±2℃ a pressione normale finché non raggiunge un peso costante. Il peso perso è acqua. Cioè, il contenuto di umidità a 105℃ si trova pesando il campione prima e dopo l'essiccazione. Esistono due metodi di essiccazione: pressione normale e pressione ridotta. I loro principi sono gli stessi.
Formula: (peso prima dell'essiccazione – peso dopo l'essiccazione) ÷ peso prima dell'essiccazione × 100 = umidità (%)
Formula di calcolo: (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = umidità (%)
Dove: W1 = peso del campione e della capsula di pesata prima dell'essiccazione a 105℃ (g);
W2 = peso del campione e della capsula di pesata dopo l'essiccazione a 105℃ (g);
W0 = peso del piatto di pesata che ha raggiunto il peso costante (g)
2. Metodo di determinazione rapida dell'umidità:
Metti il campione sul vassoio e clicca su start. Il risultato del test sarà pronto in 3-5 minuti, senza bisogno di calcoli.