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關于粉體流動性的影響因素探討
http://www.tydo.tw2016-03-03 11:20:50

  粉體之所以流動,其本質是粉體中粒子受力的不平衡,對粒子受力分析可知,粒子的作用力有重力、顆粒間的黏附力、摩擦力、靜電力等,對粉體流動影響最大的是重力和顆粒間的黏附力。影響粉體流動性的因素非常復雜,粒徑分布和顆粒形狀對粉體的流動性具有重要影響。此外,溫度、含水量、靜電電壓、空隙率、堆密度、粘結指數、內部摩擦系數、空氣中的濕度等因素也對粉體的流動性產生影響。通過分析粉體流動性的影響因素,對于采用科學的方法測量粉體流動性具有重要意義。

  (1)粒度

  粉體比表面積與粒度成反比,粉體粒度越小,則比表面積越大。隨著粉體粒度的減小,粉體之間分子引力、靜電引力作用逐漸增大,降低粉體顆粒的流動性;其次,粉體粒度越小,粒子間越容易吸附、聚集成團,黏結性增大,導致休止角增大,流動性變差;再次,粉體粒度減小,顆粒間容易形成緊密堆積,使得透氣率下降,壓縮率增加,粉體的流動性下降。

  (2)形態

  除了顆粒粒徑意外,顆粒形態對流動性的影響也非常顯著。粒徑大小相等,形狀不同的粉末其流動性也不同。顯而易見,球形粒子相互間的接觸面積最小,其流動性最好。針片狀的粒子表面有大量的平面接觸點,以及不規則粒子間的剪切力,故流動性差。

  (3)溫度

  據報道:熱處理可使粉末的松裝密度和振實密度會增加。這是因為,溫度升高后粉末顆粒的致密度提高。但是當溫度升高到一定程度后,粉體的流動性會下降,因為在高溫下粉體的黏附性明顯增加,粉粒與粉體之間或者粉體與器壁之間發生黏附,使得粉體流動性降低。如果溫度超過粉體熔點時,粉體會變成液體,使黏附作用更強。

  (4)水分含量

  粉末干燥狀態時,流動性一般較好,如果過于干燥,則會因為靜電作用導致顆粒相互吸引,使流動性變差。當含有少量水分時,水分被吸附顆粒表面,以表面吸附水的形式存在,對粉體的流動性影響不大。水分繼續增加,在顆粒吸附水的周圍形成水膜,顆粒間發生相對移動的阻力變大,導致粉體的流動性下降。當水分增加到超過最大分子結合水時,水分含量越多其流動性指數越低,粉體流動性越差。

  (5)粉粒間相互作用

  粉體間的摩擦性質和內聚性質對粉體的流動性同樣用著很大的影響。粒度和形態不同的粉體,其內聚性和摩擦性對粉體流動性的影響程度是不同的,當粉體粒度較大時,粉體流動性主要取決于粉體的形貌,這是因為體積力遠大于粉粒間的內聚力,表面粗糙的粉體顆粒或是形態不均勻的粉體顆粒的流動性都較差。當粉體顆粒很小,粉體的流動性主要取決于粉體顆粒間的內聚力[2],因為此時的體積力遠小于顆粒間的內聚力。

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