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.
Aplikasi Bubuk
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.
Rekayasa serbuk mencakup banyak operasi unit. Operasi tersebut meliputi penghancuran, pulverisasi, klasifikasi, penyimpanan, pengisian, dan transportasi. Rekayasa ini juga meliputi granulasi, pencampuran, penyaringan, sedimentasi, konsentrasi, pengumpulan debu, pengeringan, pelarutan, kristalisasi, dispersi, pembentukan, dan sintering.
Rekayasa serbuk banyak digunakan dalam berbagai industri. Industri-industri tersebut meliputi bahan bangunan, permesinan, energi, plastik, karet, pertambangan, metalurgi, kedokteran, makanan, pakan ternak, pestisida, pupuk, pembuatan kertas, dan perlindungan lingkungan. Rekayasa serbuk juga digunakan dalam informasi, penerbangan, kedirgantaraan, dan transportasi.
Lima faktor yang mempengaruhi fluiditas bubuk
Ukuran partikel:
Luas permukaan serbuk berbanding terbalik dengan ukuran partikelnya. Semakin kecil ukuran partikel serbuk, semakin besar luas permukaan spesifiknya. Saat ukuran partikel serbuk mengecil, beberapa hal terjadi. Pertama, gaya tarik molekuler dan elektrostatik antara serbuk meningkat. Hal ini mengurangi fluiditas partikel. Kedua, partikel yang lebih kecil lebih mungkin untuk menyerap dan menggumpal. Hal ini meningkatkan kohesi, meningkatkan sudut diam dan mengurangi fluiditas. Ketiga, partikel yang lebih kecil memadat lebih rapat. Hal ini mengurangi permeabilitas udara, meningkatkan laju kompresi, dan menurunkan fluiditas.
Morfologi:
Ukuran partikel penting. Begitu pula bentuk partikel. Keduanya memengaruhi fluiditas. Serbuk dengan ukuran partikel yang sama dan bentuk yang berbeda memiliki fluiditas yang berbeda. Partikel bulat memiliki area kontak terkecil dan fluiditas terbaik. Partikel seperti jarum memiliki banyak titik kontak planar. Gaya geser antara partikel yang tidak beraturan mengurangi fluiditas.
Suhu:
Perlakuan panas dapat meningkatkan massa jenis dan kerapatan serbuk. Hal ini disebabkan kerapatan partikel serbuk meningkat setelah suhu naik. Namun, pada suhu tinggi, fluiditas serbuk menurun. Hal ini disebabkan oleh meningkatnya daya rekat antara partikel serbuk dan dinding wadah. Jika suhu melebihi titik leleh serbuk, serbuk akan menjadi cair. Hal ini akan membuat daya rekat semakin kuat.
Kandungan kelembaban:
Ketika bubuk kering, fluiditasnya umumnya baik. Jika terlalu kering, partikel-partikel akan saling tarik menarik karena listrik statis. Ini akan memperburuk fluiditas. Dengan sedikit air, ia diserap pada permukaan partikel. Ini membentuk air yang diserap permukaan, yang memiliki sedikit efek pada fluiditas bubuk. Ketika kadar air meningkat, sebuah film terbentuk di sekitar air yang diserap partikel. Ini meningkatkan resistensi terhadap gerakan mereka dan mengurangi fluiditas bubuk. Ketika kadar air melebihi batas air terikat maksimum, fluiditas turun. Lebih banyak air berarti indeks fluiditas lebih rendah. Ini memperburuk fluiditas bubuk.
Interaksi antara partikel bubuk:
Gesekan dan kohesi antar partikel serbuk sangat memengaruhi fluiditasnya. Ukuran dan bentuk partikel yang berbeda memengaruhi fluiditas serbuk. Mereka mengubah kohesi dan gesekan serbuk. Dengan ukuran serbuk yang besar, fluiditas bergantung pada bentuk serbuk. Gaya volume jauh lebih besar daripada kohesi antar partikel. Fluiditas partikel serbuk dengan permukaan kasar atau bentuk yang tidak rata bisa lebih baik. Dengan partikel serbuk yang sangat kecil, fluiditas bergantung pada kohesi partikel. Gaya volume jauh lebih kecil daripada kohesi ini.
Metode deteksi kadar air bubuk:
1. Metode oven
Metode oven juga disebut oven pengeringan metode atau metode penurunan berat pirolisis. Keringkan sampel dalam oven pada suhu 105±2℃ pada tekanan normal hingga mencapai berat konstan. Berat yang hilang adalah air. Artinya, kadar air pada suhu 105℃ ditemukan dengan menimbang sampel sebelum dan sesudah pengeringan. Ada dua metode pengeringan: tekanan normal dan tekanan rendah. Prinsipnya sama.
Rumus: (berat sebelum pengeringan – berat setelah pengeringan) ÷ berat sebelum pengeringan × 100 = kadar air (%)
Rumus perhitungan: (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = kelembaban (%)
Dimana: W1 = berat sampel dan cawan timbang sebelum dikeringkan pada suhu 105℃ (g);
W2 = berat sampel dan cawan timbang setelah dikeringkan pada suhu 105℃ (g);
W0 = berat cawan timbang yang telah mencapai berat konstan (g)
2. Metode penentuan kelembaban secara cepat:
Letakkan sampel pada baki dan klik mulai. Hasil pengujian akan siap dalam 3-5 menit, tanpa perlu perhitungan.