粉體之所以流動(dòng),其本質(zhì)是粉體中粒子受力的不平衡,對粒子受力分析可知,粒子的作用力有重力、顆粒間的黏附力、摩擦力、靜電力等,對粉體流動(dòng)影響最大的是重力和顆粒間的黏附力。那么粉體的流動(dòng)性是如何進(jìn)行測量的呢
常用粉體流動(dòng)性的度量方法:
休止角
休止角是粉體堆積層的自由斜面在靜止平衡狀態(tài)下,與水平面形成的最大角。常用的測定方法有注入法,排出法,容器傾斜法。
休止角是是檢驗(yàn)粉體流動(dòng)性的好壞的簡便的方法。休止角越小,摩擦力越小,流動(dòng)性越好,一般認(rèn)為θ≤40°時(shí)可以滿足生產(chǎn)流動(dòng)性的需要。
粘附性粉體或粒子徑小于100~200μm以下粉體的粒子間相互作用力較大而流動(dòng)性差,相應(yīng)地所測休止角較大。
值得注意的是,測量方法不同所得數(shù)據(jù)有所不同,重現(xiàn)性差,所以不能把它看作粉體的一個(gè)物理常數(shù)。
流出速度
流出速度是將物料加入漏斗中測定全部物料流出所需的時(shí)間來描述,時(shí)間越長,流出速度越慢,粉體的流動(dòng)性越差。
一些粉體的流動(dòng)性很差,不能自由流出時(shí),可以加入100μm的玻璃球助流,測定自由流動(dòng)所需玻璃球的量(w%),以表示流動(dòng)性。加入量越多流動(dòng)性越差。
壓縮度
壓縮度將一定量的粉體輕輕裝入量筒后測量最初松體積;采用輕敲法使粉體處于最緊狀態(tài),測量最終的體積;計(jì)算最松密度ρ0與最緊密度ρf;根據(jù)公式12-31計(jì)算壓縮度c。
壓縮度是粉體流動(dòng)性的重要指標(biāo),其大小反映粉體的凝聚性、松軟狀態(tài)。壓縮度20%以下時(shí)流動(dòng)性較好,壓縮度增大時(shí)流動(dòng)性下降,當(dāng)C值達(dá)到40%~50%時(shí)粉體很難從容器中自動(dòng)流出。
內(nèi)部摩擦系數(shù)μ
對靜止的粉體層施加垂直應(yīng)力σ,在水平方向施加剪切應(yīng)力τ。當(dāng)τ值較小時(shí)粉體層處于靜止?fàn)顟B(tài),τ值逐漸增大到某一值時(shí)粉體層開始滑動(dòng),這種剛剛使粉體層開始滑動(dòng)的狀態(tài)叫限界應(yīng)力狀態(tài)。在限界應(yīng)力狀態(tài)下垂直應(yīng)力σ與剪切應(yīng)力τ之間的關(guān)系為: τ=μσ+C,μ表示摩擦系數(shù),C表示粘附力。C=0時(shí),叫自由流動(dòng)粉;C≠0時(shí),為粘附性粉體。根據(jù)μ、以及C的大小評價(jià)流動(dòng)性,這些數(shù)字越小流動(dòng)性越好。