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.
Poedertoepassing
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.
Poedertechniek omvat veel unit operations. Deze omvatten breken, verpulveren, classificeren, opslaan, vullen en transporteren. Het omvat ook granuleren, mengen, filtreren, sedimenteren, concentreren, stof verzamelen, drogen, oplossen, kristalliseren, dispergeren, vormen en sinteren.
Poedertechniek wordt veel gebruikt in veel industrieën. Deze omvatten bouwmaterialen, machines, energie, kunststoffen, rubber, mijnbouw, metallurgie, medicijnen, voedsel, veevoer, pesticiden, meststoffen, papierproductie en milieubescherming. Het wordt ook gebruikt in informatie, luchtvaart, ruimtevaart en transport.
Vijf factoren die de vloeibaarheid van poeder beïnvloeden
Deeltjesgrootte:
Het oppervlak van het poeder is omgekeerd evenredig met de deeltjesgrootte. Hoe kleiner de poederdeeltjesgrootte, hoe groter het specifieke oppervlak. Naarmate de poederdeeltjesgrootte afneemt, gebeuren er verschillende dingen. Ten eerste neemt de moleculaire en elektrostatische aantrekkingskracht tussen de poeders toe. Dit vermindert de vloeibaarheid van de deeltjes. Ten tweede is de kans groter dat kleinere deeltjes adsorberen en agglomereren. Dit verhoogt de cohesie, waardoor de rusthoek toeneemt en de vloeibaarheid afneemt. Ten derde stapelen kleinere deeltjes zich dichter op. Dit vermindert de luchtdoorlaatbaarheid, verhoogt de compressiesnelheid en verlaagt de vloeibaarheid.
Morfologie:
De deeltjesgrootte is van belang. En de deeltjesvorm ook. Beide hebben invloed op de vloeibaarheid. Poeders met gelijke deeltjesgrootte en verschillende vormen hebben verschillende vloeibaarheden. Bolvormige deeltjes hebben het kleinste contactoppervlak en de beste vloeibaarheid. De naaldachtige deeltjes hebben veel vlakke contactpunten. Schuifkrachten tussen de onregelmatige deeltjes verminderen de vloeibaarheid.
Temperatuur:
Warmtebehandeling kan de bulk en tapdichtheid van het poeder vergroten. Dit komt doordat de dichtheid van de poederdeeltjes toeneemt nadat de temperatuur stijgt. Bij hoge temperaturen neemt de vloeibaarheid van het poeder echter af. Dit komt door de toegenomen hechting tussen poederdeeltjes en de wand van de container. Als de temperatuur het smeltpunt van het poeder overschrijdt, wordt het vloeibaar. Dit maakt de hechting sterker.
Vochtgehalte:
Als het poeder droog is, is de vloeibaarheid over het algemeen goed. Als het te droog is, trekken de deeltjes elkaar aan door statische elektriciteit. Dit verslechtert de vloeibaarheid. Met een kleine hoeveelheid water wordt het geadsorbeerd op het oppervlak van de deeltjes. Dit vormt oppervlakte-geadsorbeerd water, wat weinig effect heeft op de vloeibaarheid van het poeder. Naarmate het watergehalte toeneemt, vormt zich een film rond het geadsorbeerde water van de deeltjes. Dit verhoogt de weerstand tegen hun beweging en vermindert de vloeibaarheid van het poeder. Naarmate het watergehalte het maximaal gebonden water overschrijdt, daalt de vloeibaarheid. Meer water betekent een lagere vloeibaarheidsindex. Dit verslechtert de vloeibaarheid van het poeder.
Interactie tussen poederdeeltjes:
De wrijving en cohesie tussen poederdeeltjes hebben een grote invloed op hun vloeibaarheid. Verschillende deeltjesgroottes en -vormen hebben invloed op de vloeibaarheid van het poeder. Ze veranderen de cohesie en wrijving van de poeders. Bij een groot poederformaat hangt de vloeibaarheid af van de poedervorm. De volumekracht is veel groter dan de cohesie tussen de deeltjes. De vloeibaarheid van poederdeeltjes met ruwe oppervlakken of ongelijke vormen zou beter kunnen zijn. Bij zeer kleine poederdeeltjes hangt de vloeibaarheid af van de cohesie van de deeltjes. De volumekracht is veel kleiner dan deze cohesie.
Methode voor het detecteren van het vochtgehalte van poeder:
1. Ovenmethode
De ovenmethode wordt ook wel oven genoemd drogen methode of pyrolyse gewichtsverliesmethode. Droog het monster in een oven op 105±2℃ bij normale druk totdat het een constant gewicht bereikt. Het verloren gewicht is water. Dat wil zeggen, het vochtgehalte bij 105℃ wordt gevonden door het monster te wegen voor en na het drogen. Er zijn twee droogmethoden: normale druk en verlaagde druk. Hun principes zijn hetzelfde.
Formule: (gewicht voor droging – gewicht na droging) ÷ gewicht voor droging × 100 = vocht (%)
Berekeningsformule: (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = vocht (%)
Waarbij: W1 = gewicht van het monster en weegschaaltje vóór het drogen bij 105℃ (g);
W2 = gewicht van het monster en weegschaaltje na droging bij 105℃ (g);
W0 = gewicht van de weegschaal die een constant gewicht heeft bereikt (g)
2. Snelle vochtmeterbepalingsmethode:
Plaats het monster op de tray en klik op start. Het testresultaat is binnen 3-5 minuten klaar, zonder dat er berekeningen nodig zijn.