关于粉体流动性的影响因素探讨
http://www.cnpowdernet.com2016-03-03 11:20:50

  粉体之所以流动,其本质是粉体中粒子受力的不平衡,对粒子受力分析可知,粒子的作用力有重力、颗粒间的黏附力、摩擦力、静电力等,对粉体流动影响最大的是重力和颗粒间的黏附力。影响粉体流动性的因素非常复杂,粒径分布和颗粒形状对粉体的流动性具有重要影响。此外,温度、含水量、静电电压、空隙率、堆密度、粘结指数、内部摩擦系数、空气中的湿度等因素也对粉体的流动性产生影响。通过分析粉体流动性的影响因素,对于采用科学的方法测量粉体流动性具有重要意义。

  (1)粒度

  粉体比表面积与粒度成反比,粉体粒度越小,则比表面积越大。随着粉体粒度的减小,粉体之间分子引力、静电引力作用逐渐增大,降低粉体颗粒的流动性;其次,粉体粒度越小,粒子间越容易吸附、聚集成团,黏结性增大,导致休止角增大,流动性变差;再次,粉体粒度减小,颗粒间容易形成紧密堆积,使得透气率下降,压缩率增加,粉体的流动性下降。

  (2)形态

  除了颗粒粒径意外,颗粒形态对流动性的影响也非常显著。粒径大小相等,形状不同的粉末其流动性也不同。显而易见,球形粒子相互间的接触面积最小,其流动性最好。针片状的粒子表面有大量的平面接触点,以及不规则粒子间的剪切力,故流动性差。

  (3)温度

  据报道:热处理可使粉末的松装密度和振实密度会增加。这是因为,温度升高后粉末颗粒的致密度提高。但是当温度升高到一定程度后,粉体的流动性会下降,因为在高温下粉体的黏附性明显增加,粉粒与粉体之间或者粉体与器壁之间发生黏附,使得粉体流动性降低。如果温度超过粉体熔点时,粉体会变成液体,使黏附作用更强。

  (4)水分含量

  粉末干燥状态时,流动性一般较好,如果过于干燥,则会因为静电作用导致颗粒相互吸引,使流动性变差。当含有少量水分时,水分被吸附颗粒表面,以表面吸附水的形式存在,对粉体的流动性影响不大。水分继续增加,在颗粒吸附水的周围形成水膜,颗粒间发生相对移动的阻力变大,导致粉体的流动性下降。当水分增加到超过最大分子结合水时,水分含量越多其流动性指数越低,粉体流动性越差。

  (5)粉粒间相互作用

  粉体间的摩擦性质和内聚性质对粉体的流动性同样用着很大的影响。粒度和形态不同的粉体,其内聚性和摩擦性对粉体流动性的影响程度是不同的,当粉体粒度较大时,粉体流动性主要取决于粉体的形貌,这是因为体积力远大于粉粒间的内聚力,表面粗糙的粉体颗粒或是形态不均匀的粉体颗粒的流动性都较差。当粉体颗粒很小,粉体的流动性主要取决于粉体颗粒间的内聚力[2],因为此时的体积力远小于颗粒间的内聚力。

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