粉體之所以流動,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,對粉體流動影響最大的是重力和顆粒間的黏附力。那么粉體的流動性是如何進行測量的呢
常用粉體流動性的度量方法:
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。
休止角是是檢驗粉體流動性的好壞的簡便的方法。休止角越小,摩擦力越小,流動性越好,一般認為θ≤40°時可以滿足生產(chǎn)流動性的需要。
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性差,相應地所測休止角較大。
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間來描述,時間越長,流出速度越慢,粉體的流動性越差。
一些粉體的流動性很差,不能自由流出時,可以加入100μm的玻璃球助流,測定自由流動所需玻璃球的量(w%),以表示流動性。加入量越多流動性越差。
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;計算最松密度ρ0與最緊密度ρf;根據(jù)公式12-31計算壓縮度c。
壓縮度是粉體流動性的重要指標,其大小反映粉體的凝聚性、松軟狀態(tài)。壓縮度20%以下時流動性較好,壓縮度增大時流動性下降,當C值達到40%~50%時粉體很難從容器中自動流出。
內(nèi)部摩擦系數(shù)μ
對靜止的粉體層施加垂直應力σ,在水平方向施加剪切應力τ。當τ值較小時粉體層處于靜止狀態(tài),τ值逐漸增大到某一值時粉體層開始滑動,這種剛剛使粉體層開始滑動的狀態(tài)叫限界應力狀態(tài)。在限界應力狀態(tài)下垂直應力σ與剪切應力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,叫自由流動粉;C≠0時,為粘附性粉體。根據(jù)μ、以及C的大小評價流動性,這些數(shù)字越小流動性越好。