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.
Application de poudre
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.
L'ingénierie des poudres couvre de nombreuses opérations unitaires. Elles comprennent le concassage, la pulvérisation, la classification, le stockage, le remplissage et le transport. Elle comprend également la granulation, le mélange, la filtration, la sédimentation, la concentration, le dépoussiérage, le séchage, la dissolution, la cristallisation, la dispersion, le formage et le frittage.
L'ingénierie des poudres est largement utilisée dans de nombreuses industries. Il s'agit notamment des matériaux de construction, des machines, de l'énergie, des plastiques, du caoutchouc, de l'exploitation minière, de la métallurgie, de la médecine, de l'alimentation humaine et animale, des pesticides, des engrais, de la fabrication du papier et de la protection de l'environnement. Elle est également utilisée dans l'information, l'aviation, l'aérospatiale et les transports.
Cinq facteurs affectant la fluidité de la poudre
Taille des particules :
La surface de la poudre est inversement proportionnelle à sa taille de particule. Plus la taille des particules de poudre est petite, plus la surface spécifique est grande. Lorsque la taille des particules de poudre diminue, plusieurs phénomènes se produisent. Tout d'abord, l'attraction moléculaire et électrostatique entre les poudres augmente. Cela réduit la fluidité des particules. Deuxièmement, les particules plus petites sont plus susceptibles de s'adsorber et de s'agglomérer. Cela augmente la cohésion, augmentant l'angle de repos et réduisant la fluidité. Troisièmement, les particules plus petites se regroupent plus densément. Cela réduit la perméabilité à l'air, augmente le taux de compression et diminue la fluidité.
Morphologie:
La taille des particules est importante, tout comme leur forme. Ces deux facteurs ont une incidence sur la fluidité. Les poudres de même taille et de formes différentes ont des fluidités différentes. Les particules sphériques ont la plus petite surface de contact et la meilleure fluidité. Les particules en forme d'aiguilles ont de nombreux points de contact plans. Les forces de cisaillement entre les particules irrégulières réduisent la fluidité.
Température:
Le traitement thermique peut augmenter la masse volumique et la densité de la poudre. En effet, la densité des particules de poudre augmente lorsque la température augmente. Cependant, à des températures élevées, la fluidité de la poudre diminue. Cela est dû à l'adhérence accrue entre les particules de poudre et la paroi du récipient. Si la température dépasse le point de fusion de la poudre, elle deviendra liquide. Cela renforcera l'adhérence.
Teneur en humidité :
Lorsque la poudre est sèche, la fluidité est généralement bonne. Si elle est trop sèche, les particules s'attirent les unes les autres en raison de l'électricité statique. Cela aggrave la fluidité. Avec une petite quantité d'eau, celle-ci est adsorbée à la surface des particules. Cela forme de l'eau adsorbée en surface, qui a peu d'effet sur la fluidité de la poudre. Lorsque la teneur en eau augmente, un film se forme autour de l'eau adsorbée des particules. Cela augmente la résistance à leur mouvement et réduit la fluidité de la poudre. Lorsque la teneur en eau dépasse la limite maximale d'eau liée, la fluidité diminue. Plus d'eau signifie un indice de fluidité plus faible. Cela aggrave la fluidité de la poudre.
Interaction entre les particules de poudre :
La friction et la cohésion entre les particules de poudre affectent grandement leur fluidité. Différentes tailles et formes de particules affectent la fluidité des poudres. Elles modifient la cohésion et la friction des poudres. Avec une grande taille de poudre, la fluidité dépend de la forme de la poudre. La force volumique est bien supérieure à la cohésion entre les particules. La fluidité des particules de poudre ayant des surfaces rugueuses ou des formes irrégulières pourrait être meilleure. Avec de très petites particules de poudre, la fluidité dépend de la cohésion des particules. La force volumique est bien inférieure à cette cohésion.
Méthode de détection de la teneur en humidité de la poudre :
1. Méthode du four
La méthode du four est également appelée four séchage Méthode de séchage par pyrolyse ou méthode de perte de poids. Séchez l'échantillon dans un four à 105±2℃ à pression normale jusqu'à ce qu'il atteigne un poids constant. Le poids perdu est de l'eau. Autrement dit, la teneur en humidité à 105℃ est déterminée en pesant l'échantillon avant et après le séchage. Il existe deux méthodes de séchage : pression normale et pression réduite. Leurs principes sont les mêmes.
Formule : (poids avant séchage – poids après séchage) ÷ poids avant séchage × 100 = humidité (%)
Formule de calcul : (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = humidité (%)
Où : W1 = poids de l'échantillon et du plat de pesée avant séchage à 105℃ (g) ;
W2 = poids de l'échantillon et du plateau de pesée après séchage à 105℃ (g) ;
W0 = poids du plateau de pesée ayant atteint un poids constant (g)
2. Méthode de détermination rapide de l'humidité :
Placez l'échantillon sur le plateau et cliquez sur Démarrer. Le résultat du test sera prêt en 3 à 5 minutes, sans avoir besoin de calculs.