Grund kenntnisse über Pulver: Partikel größe, Partikel größen verteilung, Dichte, Fließ fähigkeit, spezifische Oberfläche

In der Industrie sind viele Rohstoffe Pulver. Das Verständnis der Eigenschaften und Parameter dieser Pulver ist für den reibungslosen Ablauf der Produktions prozesse von Vorteil. Die Partikel eigenschaften von Pulvern umfassen Partikel größe, Partikel größen verteilung, Dichte, Fließ fähigkeit und spezifische Oberfläche.

Ich. Grundlegende Eigenschaften von Pulvern

1. Partikel größe: Die Größe der Partikel wird zusammen als Partikel größe bezeichnet, auch als Partikel durchmesser bezeichnet. Bei kugelförmigen Partikeln wird die Partikel größe direkt als Durchmesser ausgedrückt; Für nicht kugelförmige Partikel wird das Konzept der "äquivalenten Partikel größe" verwendet, um es zu beschreiben.

2. Partikel größen verteilung (PSD), Auch Dispersion genannt, bezieht sich auf den Prozentsatz von Partikeln unterschied licher Größe in einem Pulver. Abhängig vom Mess standard kann es in Mengen verteilung, Oberflächen verteilung und Massen verteilung unterteilt werden. Übliche Darstellung methoden umfassen tabellarische, grafische und funktionale Darstellungen.

3. D10, D50, D90, D97: Charakter is tische Partikel größen entsprechend der kumulativen Partikel größen verteilungs kurve. D50, auch als mittlerer Durchmesser bekannt, repräsentiert den Wert von 50% der Partikel in der Probe, die kleiner als dieser Wert sind; D90 und D97 werden häufig verwendet, um die Verteilung großer Partikel zu charakterisieren, und sind für die Kontrolle der Produkt qualität von entscheidender Bedeutung.

4. Span Wert: Eine Metrik zur Messung der Breite der Partikel größen verteilung, berechnet als(D90 - D10) / D50. Ein größerer Wert zeigt eine breitere Verteilung an; Ein kleinerer Wert zeigt eine konzentriert ere Verteilung an.

5. Wahre Dichte: Die Dichte, die durch Teilen der Masse eines Pulvers durch das Volumen (das tatsächliche Volumen der Substanz) erhalten wird, ausgenommen Hohlräume innerhalb oder außerhalb der Partikel.

6. Körnchen dichte: Die Dichte wird erhalten, indem die Masse des Pulvers durch das Volumen der Partikel geteilt wird, einschl ießlich offener und geschlossener Poren.

7. Schüttdichte: Es wird auch als lose Schüttdichte bezeichnet und bezieht sich auf die Dichte, die durch Teilen der Masse eines Pulvers durch das Volumen des vom Pulver besetzten Behälters (einschl ießlich der Poren in den Partikeln und der Hohlräume zwischen den Partikeln) erhalten wird. Für das gleiche Pulver, wahre Dichte % 3E Partikel dichte % 3E Schüttdichte.

8. Gezapft Dichte: Die Schüttdichte des Pulvers, nachdem es unter bestimmten Bedingungen mehrfach abgezapft und verdichtet wurde.

9. Porosität: Das Verhältnis der Hohlräume in einer Pulvers chicht, dh das Verhältnis des Volumens, das von Hohlräumen zwischen Partikeln und den Poren innerhalb der Partikel selbst eingenommen wird, zum Gesamt volumen des Pulvers, ausgedrückt als Prozentsatz.

10. Sphärizität: Gibt an, wie eng die Partikel form einer Kugel nahe kommt. Eine höhere Sphärizität weist im Allgemeinen auf eine bessere Fließ fähigkeit hin.

11. Seiten verhältnis: Das Verhältnis des längsten Durchmessers zum kürzesten Durchmesser eines Partikels. Dies ist ein wichtiger Parameter für faserige oder nadel artige Partikel.

II. Pulver mechanik und Strömungs eigenschaften

1. Fließ fähigkeit: Die Leichtigkeit, mit der Pulver unter Einwirkung äußerer Kraft fließt, die eng mit Faktoren wie Partikel form, Größe, Oberflächen zustand und Dichte zusammen hängt.

2. Winkel der Ruhe: Der Winkel zwischen der Generatrix des Kegels und der horizontalen Ebene, nachdem das Pulver auf natürliche Weise vom Boden des Trichters fließt und sich zu einem Kegel ansammelt. Es ist der einfachste Indikator für die Bewertung der Fließ fähigkeit; Je kleiner der Winkel, desto besser die Fließ fähigkeit. Es ist allgemein als der Winkel der Ruhe bekannt.

3. Winkel des Herbstes/Winkel des Unterschieds: Nach dem Messen des Ruhe winkels wird ein bestimmter Aufprall auf einen Pulvers tapel aufgebracht und der Winkel, der nach dem Einsturz der Pfahl oberfläche gebildet wird. Der Unterschied zwischen dem Fall winkel und dem Ruhe winkel spiegelt die Neigung des Pulvers zum Bogen wider.

4. Winkel der inneren Reibung: Der Winkel, der dem Verhältnis von Scher spannung zu normaler Spannung beim Gleiten zwischen Partikeln in einem Pulver entspricht, spiegelt die Fähigkeit des Pulvers wider, einer Scher verformung zu widerstehen.

5. Winkel der Wand reibung: Der Reibungs winkel, wenn Pulver zwischen der Schütz wand (z. B. der Trichter wand) gleitet, und es ist ein Schlüssel parameter für die Gestaltung des Trichter kegel winkels.

6. Kompressibilität index/Carrs Index: Ein Fließ fähigkeit index, der unter Verwendung der Formel aus loser Packung dichte und Abgriff dichte berechnet wird[(Gezapfte Dichte-lose Packung dichte)/Abgriff dichte] × 100%. Je kleiner der Wert, desto besser die Fließ fähigkeit.

7. Hausner Verhältnis: Das Verhältnis der angezapften Dichte zu loser Packung dichte. Ähnlich wie der Carr-Index ist es ein wichtiger Indikator für die Liquidität; Je höher die Quote, desto schlechter die Liquidität.

8. Durchfluss rate: Die Pulver masse, die mit einer bestimmten Apertur pro Zeiteinheit aus einem Trichter fließt und zur direkten Quant ifizierung der Fließ fähigkeit verwendet wird.

9. Kompressibilität: Bezieht sich auf die Fähigkeit eines Pulvers, das Volumen unter Druck zu verringern.

10. Verdichtung: Bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, komprimiert und fest in eine vorbestimmte Form (Block) mit einer bestimmten Stärke gebunden zu werden.

III. Pulver oberfläche und chemische Eigenschaften

1. Spezifische Oberfläche: Die Gesamt oberfläche pro Masse einheit des Materials. Es ist ein wichtiger Parameter, der die Partikel größe des Pulvers und die Adsorption kapazität von Feststoffen charakter isiert.

2. HygroskopizitätBezieht sich auf das Phänomen einer festen Oberfläche, die Feuchtigkeit aus der Umgebung absorbiert. Dies kann zu einer verminderten Pulver fließ fähigkeit, Agglomeration, Benetzung oder sogar Verflüssigung führen.

3. Benetzung: Bezieht sich auf das Phänomen, dass eine feste Grenzfläche von einer Fest-Gas-Grenzfläche zu einer Fest-Flüssig-Grenzfläche wechselt.

4. Adhäsion: Bezieht sich auf die Anziehung zwischen verschiedenen Molekülen, die dazu führt, dass Pulver partikel an der Kontakt fläche (z. B. der Behälterwand) haften.

5. Zusammenhalt: Auch als Adhäsion bekannt, bezieht sich auf das Phänomen, bei dem die Anziehung zwischen ähnlichen Molekülen dazu führt, dass Pulver partikel aneinander haften und Aggregate bilden.

6. Elektro statik: Die Tendenz von Pulvern, während des Transports, der Kollision und der Reibung Ladungen zu erzeugen und anzusam meln, was die Fließ fähigkeit und die Betriebs sicherheit beeint rächt igt.

7. Zeta-Potenzial: Das Potenzial eines Teilchens auf seiner Gleit ebene in Lösung ist ein Schlüssel indikator für die Stabilität eines kolloidalen Dispersion systems. Je höher der absolute Wert ist, desto größer ist die elektro statische Abstoßung zwischen Partikeln und desto stabiler ist das System.

8. Oberflächen energie: Die übers chüssige Energie von Molekülen auf der Oberfläche eines Partikels im Vergleich zu den Molekülen im Inneren. Je höher die Oberflächen energie, desto weniger stabil das Teilchen und desto stärker ist seine Adhäsion und Kohäsion.

IV. Mess-und Analyse methoden

1. Sieb analyze: Eine traditionelle Methode zur Partikel größen analyze unter Verwendung eines Satzes von Standards ieb. Die Ergebnisse werden als Massen fraktion ausgedrückt und sind für gröbere Teilchen (3% bis 38 μm) geeignet.

2. Laser beugung: Die aktuelle Mainstream-Technologie zur Partikel größen messung, die die Partikel größen verteilung berechnet, indem das Streu muster von Laserlicht durch Partikel analysiert wird. Es hat einen breiten Messbereich und eine hohe Geschwindigkeit.

3. Dynamische Bildanalyse: Diese Methode verwendet eine Hoch geschwindigkeit kamera, um Bilder von sich bewegenden Partikeln aufzunehmen und deren Partikel größe und-form (wie Sphärizität und Seiten verhältnis) in Echtzeit zu analysieren.

4. BET-Methode: Basierend auf der Brunauer-Emmett-Teller-Theorie ist es eine Standard methode zur Berechnung der spezifischen Oberfläche unter Verwendung von Niedertemperatur-Stickstoff adsorption daten. Es kann auch verwendet werden, um die Porengröße verteilung zu analysieren.

5. Quecksilber-Intrusion porosimetrie (MIP)Nutzt die nicht benetzende Eigenschaft von Quecksilber in Materialien. Quecksilber wird unter hohem Druck in die Poren gedrückt, und die Porengröße verteilung wird basierend auf der Beziehung zwischen Druck und dem Volumen des injizierten Quecksilbers berechnet. Es wird haupt sächlich verwendet, um größere Poren zu messen.

V. Verarbeitung einheit Betrieb

1. Zerkleinern/Schleifen: Der Prozess des Aufbrechens großer fester Materialien in feines Pulver mit mechanischer Kraft.

2. Klassifizierung: Der Prozess der Trennung von Partikeln nach ihrer Größe, oft kombiniert mit dem Zerkleinern, um ein geschlossenes System zu bilden.

3. Mischen: Der Prozess des gleichmäßigen Mischens von zwei oder mehr Pulvern verschiedener Komponenten.

4. Granulation/Agglomeration: Der Prozess der Agglomeration feines Pulver zu größeren, flüssigeren Partikeln, um die Funktions fähigkeit zu verbessern und Staub zu verhindern.

5. Trocknung: Eine Einheits operation, die Feuchtigkeit (Wasser oder Lösungsmittel) von Pulvern oder Partikeln entfernt.

6. Pneumatische Vermittlung: Eine Methode zum Transport von pulver förmigen Materialien in Pipelines unter Verwendung von Gasen ergie, die in verdünnte Phasen förderung und dichte Phasen förderung unterteilt ist.

7. Lagerung und Fütterung: Dies beinhaltet die Konstruktion von Silos/Trichtern und stabilen und steuerbaren Entladung geräten (wie Dreh ventilen und Schrauben zuführungen).

VI. Gemeinsame Probleme und Phänomene

1. Segregation: Die Trennung erfolgt während Vibrationen, Förderungen und anderer Prozesse aufgrund von Unterschieden in Partikel größe, Dichte und Form, die die Homogenität des Gemisches stören können.

2. Staub: Das Phänomen, dass feine Pulver partikel durch Luftstrom in der Luft schweben, was mit der Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz zusammen hängt.

3. Bogen/Ratholing: Wenn Pulver in ein Silo eingespeist wird, bildet es aufgrund von Kohäsion und Reibung eine stabile gewölbte Struktur oder einen zentralen Kanal, wodurch die Strömung unterbrochen wird.

4. Fluid isierung: Wenn ein Gas oder eine Flüssigkeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch eine Pulvers chicht nach oben gelangt, werden die Partikel von der Flüssigkeit angehoben, und das Ganze zeigt einen flüssigkeits ähnlichen Zustand. Es ist weit verbreitet in der Trocknung, Reaktion und anderen Prozessen.

5. Staub explosion: Wenn brennbarer Staub in der Luft seine explosive Konzentration grenze erreicht, reagiert er heftig auf eine Zündquelle, die äußerst zerstörer isch ist.