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多年來(lái)二氧化鈦因其色彩亮白、折光率高，在眾多行業(yè)中廣泛用作色素和乳濁劑。盡管使用廣泛，但由于極其強(qiáng)的粘性，處理粉體形式的二氧化鈦通常極具挑戰(zhàn)性。在操作中使用該材料時(shí) (例如，從料斗散落，進(jìn)料到單元操作中以及與其它粉體混合)，通常需要采取特殊措施。

識(shí)別和量化工藝中與最優(yōu)性能相關(guān)的粉體屬性，并用以優(yōu)化新配方，從而避免花費(fèi)高昂的成本使樣品經(jīng)歷整個(gè)加工過(guò)程來(lái)評(píng)估適用性，大大節(jié)省時(shí)間和原材料，同時(shí)最小化了不合規(guī)范產(chǎn)品的浪費(fèi)。

評(píng)價(jià)批次間差異

盡管三個(gè)批次的二氧化鈦都滿足現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)格，在相同的過(guò)程中表現(xiàn)出了明顯不同的行為，導(dǎo)致最終產(chǎn)品的質(zhì)量出現(xiàn)了不可接受的偏差。使用一系列傳統(tǒng)的表征技術(shù)對(duì)此進(jìn)行分析，但未能區(qū)分出三個(gè)批次的差異，一部分的原因是測(cè)試結(jié)果的變量太多。

轉(zhuǎn)而使用FT4 粉體流變儀^?分析各批次樣品，都可觀察到清晰、可重復(fù)的差異，對(duì)過(guò)程性能的差異給出合理的解釋，以便用戶未來(lái)能可靠地評(píng)估不同批次工藝相關(guān)的質(zhì)量。

測(cè)試結(jié)果

動(dòng)態(tài)測(cè)試：基本流動(dòng)能

在三種材料中，樣品B產(chǎn)生的BFE最高，樣品C的最低。在該案例中，由于粉床更高效地排列，因此具有較高的BFE，意味著槳葉移動(dòng)時(shí)，需要排開(kāi)更多的粉體，可供顆粒進(jìn)入的空間更少。這導(dǎo)致移動(dòng)粉床需要更多的能量，表明在動(dòng)態(tài)、強(qiáng)制流動(dòng)的條件下 (例如，螺旋加料器中) 粉體可能發(fā)生問(wèn)題。

整體測(cè)試：透氣性

在三種材料中，樣品B的壓降最低，樣品C的最高。高壓降表明氣流通過(guò)樣品時(shí)受到的阻力更大，即透氣性更差。樣品B的低壓降 (高透氣性) 通常是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)均勻，粉床有效地排列，通常與改善低應(yīng)力環(huán)境下 (例如，填充操作) 重力流動(dòng)有關(guān)。

剪切測(cè)試：剪切池

在剪切池結(jié)果中觀察到了不同的趨勢(shì)，這是由于該測(cè)試方法所采用的不同應(yīng)力和流動(dòng)狀態(tài)所決定的。剪切池測(cè)試旨在代表操作中所經(jīng)受的高應(yīng)力、靜態(tài)條件，例如，料斗重力卸料。與其它兩個(gè)樣品相比，樣品A所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力值明顯較大，表明在存儲(chǔ)固結(jié)時(shí)更難以發(fā)生起始流動(dòng) (從靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài))。樣品B和C所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力值接近，說(shuō)明兩者在這些條件下的表現(xiàn)差不多。

結(jié)論

FT4可清晰、重復(fù)地量化三種樣品的動(dòng)態(tài)、松裝和剪切特性之間的差異。樣品B所產(chǎn)生的基本流動(dòng)能和透氣性值最高，剪切應(yīng)力值較低，可知與其它兩個(gè)樣品的表現(xiàn)截然不同。樣品A和C的結(jié)果說(shuō)明，與樣品B相比，兩者在一系列過(guò)程中表現(xiàn)出更強(qiáng)的粘結(jié)行為：樣品C所產(chǎn)生的BFE和透氣性值最低，說(shuō)明在低應(yīng)力的過(guò)程 (例如，混合和填充) 中的粘性最強(qiáng)，樣品A產(chǎn)生的剪切應(yīng)力值最高，說(shuō)明在高應(yīng)力操作 (例如，料斗卸料) 中最難以流動(dòng)。

粉體流動(dòng)性并非材料的固有屬性，而是粉體在特定設(shè)備件中以所需方式流動(dòng)的能力。成功的加工過(guò)程需要粉體與工藝的完美匹配，相同的粉體在一個(gè)過(guò)程中性能良好，而在另一個(gè)過(guò)程中卻不佳的情況并不罕見(jiàn)。這表明，需要多元表征方法，得出的結(jié)果能夠與工藝評(píng)估相聯(lián)系，從而構(gòu)建對(duì)應(yīng)于可接受的工藝行為的參數(shù)設(shè)計(jì)空間。FT4多元方法模擬一系列單元操作，從而直接研究粉體對(duì)各種工藝和環(huán)境條件的響應(yīng)，而不是依靠單一的特性表征來(lái)描述所有的過(guò)程行為。

關(guān)于麥克默瑞提克

Micromeritics 是提供表征顆粒、粉體和多孔材料的物理性能、化學(xué)活性和流動(dòng)性的全球高性能設(shè)備生產(chǎn)商。我們能夠提供一系列行業(yè)前沿的技術(shù)，包括比重密度法、吸附、動(dòng)態(tài)化學(xué)吸附、壓汞技術(shù)、粉末流變技術(shù)、催化劑活性檢測(cè)和粒徑測(cè)定。

公司在美國(guó)、英國(guó)和西班牙均設(shè)立了研發(fā)和生產(chǎn)基地，并在美洲、歐洲和亞洲設(shè)有直銷和服務(wù)業(yè)務(wù)。Micromeritics 的產(chǎn)品是全球具有創(chuàng)新力的知名企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)旗下 10,000 多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)選儀器。我們擁有世界級(jí)的科學(xué)家隊(duì)伍和響應(yīng)迅速的支持團(tuán)隊(duì)，他們能夠?qū)?Micromeritics 技術(shù)應(yīng)用于各種要求嚴(yán)苛的應(yīng)用中，助力客戶取得成功。