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.
تطبيق المسحوق
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.
تغطي هندسة المساحيق العديد من العمليات الوحدوية. وهي تشمل التكسير والتفتيت والتصنيف والتخزين والملء والنقل. كما تشمل التحبيب والخلط والترشيح والترسيب والتركيز وجمع الغبار والتجفيف والتحلل والتبلور والتشتت والتشكيل والتلبيد.
تُستخدم هندسة المساحيق على نطاق واسع في العديد من الصناعات. وتشمل هذه الصناعات مواد البناء والآلات والطاقة والبلاستيك والمطاط والتعدين والمعادن والأدوية والأغذية والأعلاف والمبيدات الحشرية والأسمدة وصناعة الورق وحماية البيئة. كما تُستخدم في مجال المعلومات والطيران والفضاء والنقل.
خمسة عوامل تؤثر على سيولة المسحوق
حجم الجسيمات:
تتناسب مساحة سطح المسحوق عكسياً مع حجم جسيماته. فكلما كان حجم جسيم المسحوق أصغر، كلما كانت مساحة السطح النوعية أكبر. ومع انخفاض حجم جسيم المسحوق، تحدث عدة أشياء. أولاً، تزداد الجاذبية الجزيئية والكهربائية بين المساحيق. وهذا يقلل من سيولة الجسيمات. ثانياً، تكون الجسيمات الأصغر أكثر عرضة للامتصاص والتكتل. وهذا يزيد من التماسك، ويرفع زاوية السكون ويقلل السيولة. ثالثاً، تتكدس الجسيمات الأصغر بكثافة أكبر. وهذا يقلل من نفاذية الهواء، ويزيد من معدل الضغط، ويقلل السيولة.
الشكل:
حجم الجسيمات مهم. وكذلك شكل الجسيمات. وكلاهما يؤثر على السيولة. المساحيق ذات حجم الجسيمات المتساوي والأشكال المختلفة لها سيولة مختلفة. الجسيمات الكروية لها أصغر مساحة اتصال وأفضل سيولة. الجسيمات التي تشبه الإبرة لها العديد من نقاط الاتصال المستوية. قوى القص بين الجسيمات غير المنتظمة تقلل من السيولة.
درجة حرارة:
يمكن أن تؤدي المعالجة الحرارية إلى زيادة حجم المسحوق وكثافته. وذلك لأن كثافة جزيئات المسحوق تزداد بعد ارتفاع درجة الحرارة. ومع ذلك، عند درجات الحرارة المرتفعة، تقل سيولة المسحوق. ويرجع ذلك إلى زيادة الالتصاق بين جزيئات المسحوق وجدار الحاوية. إذا تجاوزت درجة الحرارة نقطة انصهار المسحوق، فسوف يتحول إلى سائل. وهذا من شأنه أن يجعل الالتصاق أقوى.
محتوى الرطوبة:
عندما يجف المسحوق، تكون السيولة جيدة بشكل عام. إذا كان جافًا جدًا، فإن الجزيئات سوف تجتذب بعضها البعض بسبب الكهرباء الساكنة. سيؤدي هذا إلى تفاقم السيولة. مع كمية صغيرة من الماء، يتم امتصاصه على سطح الجزيئات. هذا يشكل ماء ممتص على السطح، والذي له تأثير ضئيل على سيولة المسحوق. مع زيادة محتوى الماء، يتشكل فيلم حول الماء الممتص للجزيئات. هذا يزيد من مقاومة حركتها ويقلل من سيولة المسحوق. عندما يتجاوز محتوى الماء الحد الأقصى للمياه، تنخفض السيولة. المزيد من الماء يعني مؤشر سيولة أقل. هذا يزيد من سيولة المسحوق.
التفاعل بين جزيئات المسحوق:
يؤثر الاحتكاك والتماسك بين جزيئات المسحوق بشكل كبير على سيولتها. تؤثر أحجام وأشكال الجسيمات المختلفة على سيولة المسحوق. إنها تغير تماسك واحتكاك المساحيق. مع حجم مسحوق كبير، تعتمد السيولة على شكل المسحوق. تكون قوة الحجم أكبر بكثير من التماسك بين الجسيمات. يمكن أن تكون سيولة جزيئات المسحوق ذات الأسطح الخشنة أو الأشكال غير المستوية أفضل. مع جزيئات مسحوق صغيرة جدًا، تعتمد السيولة على تماسك الجسيمات. تكون قوة الحجم أصغر بكثير من هذا التماسك.
طريقة الكشف عن نسبة الرطوبة في المسحوق:
1. طريقة الفرن
وتسمى طريقة الفرن أيضًا بالفرن تجفيف الطريقة أو طريقة فقدان الوزن بالتحلل الحراري. يتم تجفيف العينة في فرن عند درجة حرارة 105±2 درجة مئوية تحت ضغط عادي حتى تصل إلى وزن ثابت. الوزن المفقود هو الماء. أي أن محتوى الرطوبة عند درجة حرارة 105 درجة مئوية يتم العثور عليه عن طريق وزن العينة قبل وبعد تجفيفها. هناك طريقتان للتجفيف: الضغط العادي والضغط المنخفض. مبادئهما هي نفسها.
الصيغة: (الوزن قبل التجفيف – الوزن بعد التجفيف) ÷ الوزن قبل التجفيف × 100 = الرطوبة (%)
صيغة الحساب: (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = الرطوبة (%)
حيث: W1 = وزن العينة وطبق الوزن قبل التجفيف عند 105 درجة مئوية (جم)؛
W2 = وزن العينة وطبق الوزن بعد التجفيف عند 105 درجة مئوية (جم)؛
W0 = وزن طبق الوزن الذي وصل إلى وزن ثابت (جم)
2. طريقة تحديد مقياس الرطوبة السريع:
ضع العينة على الصينية ثم انقر فوق "ابدأ". ستكون نتيجة الاختبار جاهزة خلال 3-5 دقائق، دون الحاجة إلى إجراء أي حسابات.