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Tim Freeman“粉体流动”专栏 | 评价粉体测试工具包:振实密度
发布时间:2019-01-23   点击次数:499次
 在早前的文章中,我已经详细论述了现代工业中粉体表征的需求,并且评价了不同测试方法究竟能在多大程度上满足诉求。在这篇文章中,我要集中讨论振实密度方法以及在研究粉体流动性方面的优势和局限性。

       评价粉体测试工具包:振实密度

       在早前的文章中,我已经详细论述了现代工业中粉体表征的需求,并且评价了不同测试方法究竟能在多大程度上满足诉求。在这篇文章中,我要集中讨论振实密度方法以及在研究粉体流动性方面的优势和局限性。

       振实密度以测量振动样品后密度的增加为基础。样品的密度先在基准状态下测量,然后完成给定的振动过程后再次测量。卡尔指数和豪斯纳比是振实密度与松装密度之比的其他形式,它们能够根据预定的范围对粉体进行分类:例如,卡尔指数小于15表示样品的流动性良好。

       这类技术具有许多的实际优势。运行快速且相对简单,成本通常较低。它们能够评估粉体特性的一个重要方面 —— 因振动或单向振动而出现的密度变化,在运输和加工过程中总会出现这种情况。然而,它们只能粗略地区分粘性样品与自由流动的样品。此外,尝试使用这类数据来预测不同加工环境内样品的流动性,将迅速显现这项技术的某些局限性。

       利用振实密度测量来评估粉体流动性基于以下的理念:影响粉体堆积或松散特性的相互作用与控制流动特性的相同。我认为,虽然很大程度上这是正确的,但事实却并非全部如此。如下图所示,密度的影响因素和流动性并非完全相同,二者的影响程度也不同。

振实密度测量

       在这个简单的实验中,将振动所引起的密度差异与使用粉体流变仪直接测得的流动性进行比较。流动性出现数量级的变化,而松装密度的变化则要缓和得多。

       这种比较现显了振实密度测试方法中两个突出的局限性。首先,它们对流动性变化的灵敏度要远远低于粉体流变学等替代技术。其次,它们在固结导致的流动性变化幅度方面可能误导性。因此,虽然这些技术在现代测试工具包中占有一席之地,但是,这些局限性将证明它们对于详细的工艺设计、优化、故障排除以及根据目前成功生产所需的标准进行质量控制而言并不太理想。


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