分散性固體如粉體、顆粒材料遍布于幾乎所有行業(yè)的許多加工過(guò)程中。粉體的生產(chǎn)和研發(fā)可能會(huì)很困難,因?yàn)樗麄儚?fù)雜的物理特性取決于本身的性質(zhì)和一系列外部因素。粉體的特性物理在生產(chǎn)流程中可能發(fā)生變化,尤其在條件或者環(huán)境發(fā)生變化的時(shí)候。例如,粉體從縫隙中釋放時(shí)會(huì)表現(xiàn)為流體化特性,而在儲(chǔ)藏時(shí)又表現(xiàn)為固體化特性。
影響粉體流動(dòng)性的因素
粉體的流動(dòng)性取決于一系列因素。一方面是材料內(nèi)部參數(shù),比如顆粒大小、尺寸分布、顆粒形態(tài)能強(qiáng)烈的影響粉體的處理。另一方面,一系列外部因素也能改變粉體的流動(dòng)性——如濕度、溫度等外部環(huán)境的變化,或者團(tuán)聚體的處理加工過(guò)程。為了確保順利的處理加工,的質(zhì)量控制手段十分重要。粉體的特點(diǎn)可以通過(guò)安東帕流變儀的粉體測(cè)量單元來(lái)確定
什么是內(nèi)聚強(qiáng)度?
內(nèi)聚強(qiáng)度描述了粉體產(chǎn)生流動(dòng)的內(nèi)部阻力,因此用于測(cè)量粉體的流動(dòng)能力。它被定義為粉體顆粒之間的相互作用力強(qiáng)度。基于內(nèi)聚強(qiáng)度,您可以預(yù)測(cè)粉體是否能在加工過(guò)程中順暢的流動(dòng),以及粉體的性質(zhì)是否發(fā)生了變化。這種測(cè)量方式用于質(zhì)量控制十分理想,因?yàn)樗鼈兛梢匝杆儆行У剡M(jìn)行測(cè)量,同時(shí)提供重現(xiàn)性幫助預(yù)測(cè)粉體的流動(dòng)。內(nèi)聚強(qiáng)度測(cè)量還可以作為更加復(fù)雜的質(zhì)量控制體系的基礎(chǔ),可以指明在加工或處理過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題。此外,還可以提供更多的參數(shù),如空氣保持能力以及通過(guò)機(jī)械攪拌時(shí)的通氣行為。這可用于研究粉體在氣動(dòng)輸送、壓片或裝填等過(guò)程中的性能。
什么是流動(dòng)指數(shù)?
流動(dòng)指數(shù)類似Carr指數(shù)和Hausner比值,通常通過(guò)觀察粉體的可壓縮性來(lái)測(cè)量。可壓縮性和粉體流動(dòng)受到許多因素的影響,比如顆粒大小、形狀、彈性、含水量和溫度等。預(yù)測(cè)這些因素對(duì)粉體流動(dòng)性的影響很難很復(fù)雜,因此通常直接研究流動(dòng)行為更容易一些。為此,可壓縮性通常通過(guò)對(duì)比自由放置的堆積密度和處理后的振實(shí)密度,得出Carr指數(shù)。Hausner比值同樣通過(guò)對(duì)比物質(zhì)的堆積密度和振實(shí)密度來(lái)得到,但計(jì)算方式稍微有些不同。Hausner比值得出的是一個(gè)不同的數(shù)值,但是意義上與Carr指數(shù)相同。它們被用作區(qū)分粉體的流動(dòng)特點(diǎn)——從“*”到“非常非常差的流動(dòng)性”。除了測(cè)試簡(jiǎn)單之外,他還是粉體流動(dòng)分析的一種有用手段。通常流動(dòng)指數(shù)需要通過(guò)反復(fù)壓縮粉體來(lái)確定,但更準(zhǔn)確的方法是通過(guò)樣品的可壓縮性(或相對(duì)體積變化)與施加的法向應(yīng)力的函數(shù)關(guān)系來(lái)確定。例如,這些流動(dòng)性指標(biāo)常被制藥行業(yè)來(lái)估計(jì)粉體的流動(dòng)。
安東帕粉體流變單元是如何測(cè)量粉體流動(dòng)性的?
有許多方法用于測(cè)量粉體的流動(dòng)。通常使用經(jīng)驗(yàn)性的方法,正如通過(guò)霍爾流量計(jì),利用流出漏斗的時(shí)間來(lái)測(cè)量粉體的流動(dòng)。此外,更先進(jìn)方法的重要性逐漸被認(rèn)可,比如剪切測(cè)試,粉體在法向負(fù)載下進(jìn)行剪切,用于筒倉(cāng)和料斗的設(shè)計(jì),或者為了了解團(tuán)聚固體樣品在運(yùn)輸、裝填和噴灑工藝中的流態(tài)化性能,以用于流態(tài)化設(shè)備的設(shè)計(jì)。
安東帕MCR流變儀可以進(jìn)行無(wú)比靈敏的粉體流變學(xué)測(cè)量
安東帕粉體測(cè)量單元可以提供與應(yīng)用工藝近似的條件,使用多種測(cè)試方法,表征粉體特性。結(jié)合改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)方法和先進(jìn)的測(cè)試方法,可以研究任何狀態(tài)下的粉體特性(不單單是流動(dòng)行為)——從流態(tài)化到脫氣(崩解)到固結(jié)。粉體的內(nèi)聚強(qiáng)度可以使用兩種*的方法確定,一種是在脫氣的狀態(tài)下檢測(cè)流動(dòng)自如的樣品,另一種是測(cè)試在固結(jié)狀態(tài)下的粉體內(nèi)聚力。兩種方法都非常簡(jiǎn)單,可以在幾分鐘內(nèi)完成。至于流動(dòng)性指數(shù),安東帕粉體測(cè)量單元還能控制施加在樣品上的法向壓力,以用于測(cè)量粉體的體積密度以及法向力成函數(shù)關(guān)系的與流動(dòng)性指數(shù)。
結(jié)論
理解粉體或者顆粒介質(zhì)的行為特性可能是一個(gè)復(fù)雜的事。尤其在與工業(yè)流程相關(guān)的領(lǐng)域,粉體的行為特性可以強(qiáng)烈的影響加工的條件和終產(chǎn)品的質(zhì)量。安東帕的粉體測(cè)量單元為粉體的產(chǎn)品質(zhì)量控制和科學(xué)研究提供了方便的測(cè)量手段。
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