Порошок течет из-за дисбаланса сил, действующих на его частицы. К силам, действующим на частицы, относятся гравитация, адгезия, трение и электростатическое взаимодействие. Наибольшее влияние на текучесть порошка оказывают гравитация и адгезия. На текучесть порошка влияет множество факторов. Ключевое значение имеют распределение частиц по размерам и их форма. Они существенно влияют на текучесть. Также на текучесть порошка влияют такие факторы, как температура, содержание воды и влажность. То же самое относится к электростатическому напряжению, пористости, насыпной плотности и индексу сцепления. Крайне важно проанализировать факторы, влияющие на текучесть порошка, и измерить ее с помощью научных методов.
Нанесение порошка
Порошковая инженерия — это знания и методы, основанные на использовании технологий обработки порошков и связанных с ними естественнонаучных теорий в конкретном производственном цехе по обработке порошков. Порошковая технология — это идеи и навыки для решения технических проблем. Порошковая инженерия — это систематический метод решения производственных проблем. В её основе лежит порошковая технология, а также смежные технологии. Будучи студентом, изучающим материаловедение, вы должны освоить эту инженерную технологию обработки порошков.
Порошковая инженерия — это термин, обозначающий технологии нанесения порошков. Они используются в промышленном производстве. В основе этих технологий лежат свойства и поведение частиц и порошков. Применяются систематические знания и методы. Мы изучаем свойства порошков, затем контролируем их поведение и применяем различные технологические операции в процессе обработки порошков.
Порошковая инженерия охватывает множество единичных операций. Они включают дробление, измельчение, классификацию, хранение, заполнение и транспортировку. Она также включает грануляцию, смешивание, фильтрацию, осаждение, концентрацию, пылеулавливание, сушку, растворение, кристаллизацию, дисперсию, формование и спекание.
Порошковая инженерия широко используется во многих отраслях промышленности. К ним относятся строительные материалы, машиностроение, энергетика, пластмассы, резина, горнодобывающая промышленность, металлургия, медицина, продукты питания, корма, пестициды, удобрения, бумажное производство и охрана окружающей среды. Она также используется в информации, авиации, космонавтике и транспорте.
Пять факторов, влияющих на текучесть порошка
Размер частиц:
Площадь поверхности порошка обратно пропорциональна размеру его частиц. Чем меньше размер частиц порошка, тем больше удельная площадь поверхности. По мере уменьшения размера частиц порошка происходит несколько вещей. Во-первых, увеличивается молекулярное и электростатическое притяжение между порошками. Это снижает текучесть частиц. Во-вторых, более мелкие частицы с большей вероятностью адсорбируются и агломерируются. Это увеличивает сцепление, увеличивая угол естественного откоса и уменьшая текучесть. В-третьих, более мелкие частицы упаковываются плотнее. Это снижает воздухопроницаемость, увеличивает скорость сжатия и снижает текучесть.
Морфология:
Размер частиц имеет значение. Форма частиц тоже. Оба фактора влияют на текучесть. Порошки с одинаковым размером частиц и разной формой имеют разную текучесть. Сферические частицы имеют наименьшую площадь контакта и лучшую текучесть. Игольчатые частицы имеют много плоских точек контакта. Силы сдвига между нерегулярными частицами снижают текучесть.
Температура:
Термическая обработка может увеличить насыпную плотность и плотность набивки порошка. Это происходит потому, что плотность частиц порошка увеличивается после повышения температуры. Однако при высоких температурах текучесть порошка уменьшается. Это происходит из-за увеличения адгезии между частицами порошка и стенкой контейнера. Если температура превышает температуру плавления порошка, он станет жидким. Это усилит адгезию.
Содержание влаги:
Когда порошок сухой, текучесть, как правило, хорошая. Если он слишком сухой, частицы будут притягиваться друг к другу из-за статического электричества. Это ухудшит текучесть. При небольшом количестве воды она адсорбируется на поверхности частиц. Это образует поверхностно-адсорбированную воду, которая мало влияет на текучесть порошка. По мере увеличения содержания воды вокруг адсорбированной воды частиц образуется пленка. Это увеличивает сопротивление их движению и снижает текучесть порошка. По мере того, как содержание воды превышает максимальное количество связанной воды, текучесть падает. Больше воды означает более низкий индекс текучести. Это ухудшает текучесть порошка.
Взаимодействие между частицами порошка:
Трение и сцепление между частицами порошка сильно влияют на их текучесть. Различные размеры и формы частиц влияют на текучесть порошка. Они изменяют сцепление и трение порошков. При большом размере порошка текучесть зависит от формы порошка. Объемная сила намного больше, чем сцепление между частицами. Текучесть частиц порошка с шероховатой поверхностью или неровной формой может быть лучше. При очень маленьких частицах порошка текучесть зависит от сцепления частиц. Объемная сила намного меньше, чем это сцепление.
Метод определения влажности порошка:
1. Метод с использованием духовки
Метод духовки также называется духовкой. сушка метод или метод потери веса пиролиза. Высушите образец в печи при температуре 105±2℃ при нормальном давлении до достижения им постоянного веса. Потерянный вес — это вода. То есть содержание влаги при 105℃ определяется путем взвешивания образца до и после его сушки. Существует два метода сушки: при нормальном давлении и при пониженном давлении. Их принципы одинаковы.
Формула: (вес до сушки – вес после сушки) ÷ вес до сушки × 100 = влажность (%)
Формула расчета: (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = влажность (%)
Где: W1 = вес образца и чашки для взвешивания до сушки при 105℃ (г);
W2 = вес образца и чашки весов после сушки при 105℃ (г);
W0 = вес чашки весов, достигший постоянного веса (г)
2. Метод быстрого определения влажности:
Положите образец на поднос и нажмите «старт». Результат теста будет готов через 3-5 минут, без необходимости в расчетах.