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.
Pulverauftrag
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.
Die Pulvertechnik umfasst viele Grundoperationen. Dazu gehören Zerkleinern, Pulverisieren, Klassifizieren, Lagern, Abfüllen und Transportieren. Sie umfasst außerdem Granulieren, Mischen, Filtrieren, Sedimentieren, Konzentrieren, Staubsammeln, Trocknen, Auflösen, Kristallisieren, Dispergieren, Formen und Sintern.
Pulvertechnik wird in vielen Branchen eingesetzt. Dazu gehören Baustoffe, Maschinenbau, Energie, Kunststoffe, Gummi, Bergbau, Metallurgie, Medizin, Lebensmittel, Futtermittel, Pestizide, Düngemittel, Papierherstellung und Umweltschutz. Sie wird auch in den Bereichen Information, Luftfahrt, Raumfahrt und Transport eingesetzt.
Fünf Faktoren, die die Pulverfließfähigkeit beeinflussen
Partikelgröße:
Die Oberfläche des Pulvers ist umgekehrt proportional zu seiner Partikelgröße. Je kleiner die Pulverpartikelgröße, desto größer die spezifische Oberfläche. Wenn die Pulverpartikelgröße abnimmt, passieren mehrere Dinge. Erstens nimmt die molekulare und elektrostatische Anziehung zwischen den Pulvern zu. Dies verringert die Fluidität der Partikel. Zweitens neigen kleinere Partikel eher dazu, zu adsorbieren und zu agglomerieren. Dies erhöht die Kohäsion, vergrößert den Schüttwinkel und verringert die Fluidität. Drittens packen sich kleinere Partikel dichter. Dies verringert die Luftdurchlässigkeit, erhöht die Kompressionsrate und verringert die Fluidität.
Morphologie:
Die Partikelgröße ist wichtig. Ebenso die Partikelform. Beide beeinflussen die Fließfähigkeit. Pulver mit gleicher Partikelgröße und unterschiedlicher Form haben unterschiedliche Fließfähigkeiten. Kugelförmige Partikel haben die kleinste Kontaktfläche und die beste Fließfähigkeit. Die nadelförmigen Partikel haben viele ebene Kontaktpunkte. Scherkräfte zwischen den unregelmäßigen Partikeln verringern die Fließfähigkeit.
Temperatur:
Durch Wärmebehandlung können die Schütt- und Schüttdichte des Pulvers erhöht werden. Dies liegt daran, dass die Pulverpartikeldichte bei steigender Temperatur zunimmt. Bei hohen Temperaturen nimmt jedoch die Fließfähigkeit des Pulvers ab. Dies liegt an der erhöhten Haftung zwischen Pulverpartikeln und der Behälterwand. Übersteigt die Temperatur den Schmelzpunkt des Pulvers, wird es flüssig. Dadurch wird die Haftung stärker.
Feuchtigkeitsgehalt:
Wenn das Pulver trocken ist, ist die Fließfähigkeit im Allgemeinen gut. Wenn es zu trocken ist, ziehen sich die Partikel aufgrund statischer Elektrizität aneinander an. Dies verschlechtert die Fließfähigkeit. Bei einer kleinen Menge Wasser wird es an der Oberfläche der Partikel adsorbiert. Dadurch entsteht oberflächenadsorbiertes Wasser, das die Fließfähigkeit des Pulvers kaum beeinflusst. Mit zunehmendem Wassergehalt bildet sich ein Film um das adsorbierte Wasser der Partikel. Dies erhöht den Widerstand gegen ihre Bewegung und verringert die Fließfähigkeit des Pulvers. Wenn der Wassergehalt das maximal gebundene Wasser überschreitet, sinkt die Fließfähigkeit. Mehr Wasser bedeutet einen niedrigeren Fließfähigkeitsindex. Dies verschlechtert die Fließfähigkeit des Pulvers.
Wechselwirkung zwischen Pulverpartikeln:
Die Reibung und Kohäsion zwischen Pulverpartikeln beeinflussen stark deren Fließfähigkeit. Unterschiedliche Partikelgrößen und -formen beeinflussen die Pulverfließfähigkeit. Sie verändern die Kohäsion und Reibung der Pulver. Bei großen Pulverpartikeln hängt die Fließfähigkeit von der Pulverform ab. Die Volumenkraft ist viel größer als die Kohäsion zwischen den Partikeln. Die Fließfähigkeit von Pulverpartikeln mit rauen Oberflächen oder unebenen Formen könnte besser sein. Bei sehr kleinen Pulverpartikeln hängt die Fließfähigkeit von der Partikelkohäsion ab. Die Volumenkraft ist viel kleiner als diese Kohäsion.
Methode zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Pulver:
1. Ofenmethode
Die Ofenmethode wird auch Ofen genannt Trocknen Methode oder Pyrolyse-Gewichtsverlustmethode. Trocknen Sie die Probe in einem Ofen bei 105 ± 2 °C bei Normaldruck, bis sie ein konstantes Gewicht erreicht. Das verlorene Gewicht ist Wasser. Das heißt, der Feuchtigkeitsgehalt bei 105 °C wird durch Wiegen der Probe vor und nach dem Trocknen ermittelt. Es gibt zwei Trocknungsmethoden: Normaldruck und Unterdruck. Ihre Prinzipien sind gleich.
Formel: (Gewicht vor dem Trocknen – Gewicht nach dem Trocknen) ÷ Gewicht vor dem Trocknen × 100 = Feuchtigkeit (%)
Berechnungsformel: (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = Feuchtigkeit (%)
Dabei gilt: W1 = Gewicht der Probe und der Waagschale vor dem Trocknen bei 105 °C (g);
W2 = Gewicht der Probe und der Waagschale nach dem Trocknen bei 105 °C (g);
W0 = Gewicht der Wägeschale, bei dem das konstante Gewicht erreicht wurde (g)
2. Schnelle Feuchtigkeitsbestimmungsmethode mit einem Messgerät:
Legen Sie die Probe auf das Tablett und klicken Sie auf „Start“. Das Testergebnis liegt in 3–5 Minuten vor, ohne dass Berechnungen erforderlich sind.