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測不準(zhǔn)流動性?休止角:我太難了!


來源:中國粉體網(wǎng)   漫道

[導(dǎo)讀]  那么,影響粉體流動性的關(guān)鍵因素有什么,具體的測量方法又有哪些呢?小編就對現(xiàn)有資料做了整理,以供閱讀參考。

測定粉體的流動性并進(jìn)一步改善它的流動性,對粉體的生產(chǎn)工藝、傳輸、儲存等有重要意義。

 

大部分研究者及廠家以休止角來評價粉體的流動性,實際上粉體的流動性隨粒子的形狀、大小、含水量、表面狀態(tài)、密度、空隙率、生產(chǎn)工藝等因素的不同而有明顯的差異,再加上粉粒之間的內(nèi)摩擦力、黏附力、靜電力等等的復(fù)雜關(guān)系,常規(guī)的休止角法存在較大的誤差,只是憑借著快速測量而作為一種簡便處理方法以提供參考。

 

那么,影響粉體流動性的關(guān)鍵因素有什么,具體的測量方法又有哪些呢?小編就對現(xiàn)有資料做了整理,以供閱讀參考。

 

影響粉體流動性的因素

 

1.粒度

 

粉粒越細(xì),粉粒比表面積越大,粉體分子引力、靜電引力作用增大,影響粉粒的流動;粉粒越細(xì),粒子間越容易吸附,結(jié)團(tuán),黏結(jié)性增大,導(dǎo)致休止角增大,流動性變差;粉粒越細(xì)越容易形成緊密堆積,透氣率下降,壓縮率增大,同樣使流動性變差。

 

2.濕度

 

當(dāng)水分含量很少時,最初水分都被吸附在其表面,這種吸附水對粉體的流動性影響不大,隨著水分的增加,在吸附水的周圍形成了薄膜水,粒料間就不容易發(fā)生相對移動,故限制了料粒整體的流動性,當(dāng)水分增加到超過最大分子結(jié)合水時,整個料粒流動性變差,甚至整體會失去流動性。

 

3.顆粒形態(tài)

 

形狀不同的粉末也具有不同流動性。

 

球形粒子因其相互間的接觸面積最小面具有最好的流動性,片狀或枝狀的粒子表面有大量的平面接觸點和不規(guī)則粒子間的剪切力,故流動性差。

 

4.粉體種類

 

粉體的流動性除與粒度、粒度分布、濕含量、顆粒形態(tài)等物性有關(guān)外,還與它本身的物質(zhì)組成存在一定聯(lián)系。

 

 

粉體流動表征方法

 

1.休止角法

 

休止角是表示微粒間作用力方要方法之一,測定休止角的方法可以歸納為固定漏斗法、固定圓錐槽法、傾斜箱法、轉(zhuǎn)動圓柱體法4大類。


 


休止角可提示粉粒之間的黏附性,從而反映粉末流動的難易程度,休止角小則流動性好的關(guān)系。常規(guī)的人工測量偏差很大,有很強(qiáng)的主觀性。

 

2.小孔流出速度法

 

流速是指微粉由一定孔徑或管中流出的速度,一般來說微粉的流速快,其流動均勻性好,即流動性好。流速既是粉體的粒度以視其均勻的函數(shù),但流速法不能定量地表示流出的速度,不能區(qū)分流動性能很接近的兩種粉體。

 

3.振實法

 

振動可影響粉體的松裝密度進(jìn)而影響其流動性,因此,振實法可做為測定流動性大小的方法。粉未的黏著力系粉粒之間的相互作用力,它與粉末的流動性密切相關(guān),其值越大,粉末的流動性越差。

 

振實法把流動性和黏著力、松裝密度聯(lián)系起來考察,直觀而有說服力,且重復(fù)性好,但依然沒有個量化的確定值。

 

4.卡爾(Carr)指數(shù)法

 

Carr測定法則是綜合了影響粉體流動性的很多因素,進(jìn)行了大量實驗而提出的應(yīng)用自然坡度角、板勺角、壓縮率、凝聚度四項指數(shù),用得分制的數(shù)值方法表示粉體流動性的方法。

 

該方法簡單實用,既適用于流動性好的粉粒體,又適用于附著性強(qiáng)且流動性差的粉體,適用范圍廣。其測量原理參照Carr指數(shù)表,通過測定樣品的每一項流動性指數(shù)指數(shù),并把其結(jié)果累加,即可得到卡爾指數(shù),得出對流動性狀的綜合評價。

 

5.Jenike

 

Jenike法是通過剪切實驗測定粉體樣品的內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力、壁摩擦角等性能指標(biāo),結(jié)合莫爾圓得到粉體的流動函數(shù),定量化地評價粉體流動性能。

 

這種測試手段最早用于料倉設(shè)計中,但是現(xiàn)在它在測試粉體物質(zhì)的一般性能中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前己開發(fā)出不同的實驗裝置和方法用來直接測量粉體的屈服特性。

 

 

減小休止角誤差的方法

 

實際上,休止角法仍然是目前檢驗粉體流動性好壞的最簡便的方法。其快速簡單的特性備受檢測人員的青睞。唯一的缺點是存在誤差,那么有沒有什么方法可以減少這種誤差呢?

 

當(dāng)然有,董玉秀等人就對休止角測定方法進(jìn)行了一定的研究。通過比對傳統(tǒng)漏斗法與休止角測定儀的不同測定結(jié)果,通過數(shù)據(jù)建立模型,比對分析。



休止角測定儀示意圖

 

最終得出結(jié)論,與傳統(tǒng)固定漏斗法對比,直接測量坡度的方法能更好的符合實際情況,更客觀的反應(yīng)物料的性質(zhì),精密度高,誤差減小。

 

選用相應(yīng)的休止角測定儀器能顯著提高精度,并且與其他方法比較,仍然簡單且快速。如HYL-105型安息角測試計,其主要技術(shù)是不測量堆積在限定底面上的粉塵高度而采用量角器直接測定粉塵安息角,所以能夠大幅減少誤差。



HYL-105型安息角測試計

 

另外像HYL-1001型粉體綜合特性測試儀,不僅能夠測量休止角、振實密度等參數(shù),還能通過上述測試數(shù)據(jù)可得到差角、壓縮度、空隙率、均齊度等指標(biāo),還能通過卡爾指數(shù)得到流動性指數(shù)、噴流性指數(shù)等參數(shù)。功能齊全,涉及到主流多種測試方法,一部機(jī)器就能夠全部完成。

 

 

HYL-1001型粉體綜合特性測試儀

 

小結(jié)

 

上文談及儀器來源于中國粉體網(wǎng)網(wǎng)上粉體展,儀器企業(yè)高級會員認(rèn)證已經(jīng)8年,真實可靠。休止角法也可以精度與速度兼得,關(guān)鍵是看你怎么用。您還知道哪些粉體流動性測試方法嗎,歡迎轉(zhuǎn)發(fā)評論分享。

 

參考來源

董玉秀等. 對休止角測定方法的討論

杜焰等.中藥粉體流動性表征方法研究

章波等. 粉體流動性的研究及其在中藥制劑中的應(yīng)用

吳福玉. 粉體流動特性及其表征方法研究

中國粉體網(wǎng)

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