2020-03-23 17:18:21, Rheozheng 安东帕(上海)商贸有限公司
了解粉体或颗粒材料的行为可能是一项复杂的工作,安东帕尔粉体测量单元为粉体特性的研究提供了一个广泛适用的工具箱。此设备即可用于质量控制(QC),也可用于科学研究。粉体单元包括粉体流化床测量池和粉体剪切池两种测量方式,流化床测量池主要测量流态化、充气态到低载荷的粉体,粉体剪切池主要用于中高载荷、压实样品的流动特性。
粉体剪切池主要的测量方式和功能包括:
1.屈服轨迹分析
屈服轨迹分析是剪切测量池中最基本的分析方法。一个屈服轨迹关注样品的“固体”行为与“液体”行为的分界线。它基于Mohr-Coulomb原理,测量样品的失效平面(类似于固体样品的胡克定律)。在设备设计中被广泛应用,这一方法可以提供粉体样品在一个特定的载荷条件下的一系列参数,可用于判断粉体是否可以流动。该分析可以与时间固结以及环境控制相结合。可以测量参数:
内聚强度τc:粉体在没有正应力的条件下对流动的阻力。通常对样品的流动性有较强的指导意义。
张应力σt:将一层粉体从另一侧粉体分开所需要的应力。用于模拟分析,质量控制,以及相对比较。该参数与粉体的密度无关。
不受限的屈服应力σc: 粉体的强度。用于压片和料斗设计。可用于流动系数分析。
主应力σ1:测试过程中施加在粉末上的总应力(包含正应力和剪切应力)。可用于在测量池中模拟压缩,压片,或料斗排放的过程。
流动系数ffc: σc与 σ1的比例。非常重要的流动性指标。下一章会着重介绍。
有效内部摩擦角φe:描述了从正应力转移到剪切应力,以及其相反过程的程度。实际操作中,体现的是粉体能够形成的最陡的粉堆。
堆积密度ρb: 在特定堆积条件下的粉体密度。对储存,运输,包装,以及料斗设计有用。
2. 流动函数
流动函数和流动系数(ffc) 由AndrewJenike首先提出。最初这些方法用于漏斗和料仓的设计。从原理上,这是判断料仓和漏斗能否流动的最简单方式。流动系数是 σc 和 σ1的比例,一般通过作图σcvs σ1来显示。流动函数图形一般分为五个区域,用于显示样品从不流动到流动的变化。
一般来说,流动函数小于1的固体不会流动。尽管用于料斗设计的实用力学已被建立,这些讨论超过了本文的讨论范围。然而,ffc值依然可以被视为流动性的指标,用于比较不同的固体在不同的状态下(例如温度,湿度,和固结时间)。
如果用于这样的分析,只有在完全相同的预压实条件下准备的样品才能用于比较。否则这样的分析是无效的,因为该分析未能考虑到这一图形体现的是比较一个特定的应力(正应力)下的材料强度。
如果这一预设条件被理解,流动系数的比较则是一个有效的方法,用于比较和分类不同的材料。
关于安东帕
安东帕集团创建于1922年,总部位于奥地利格拉兹。安东帕在密度和浓度的测量,溶解二氧化碳的测定,以及在流变学和粘度测量领域处于世界领先地位。
安东帕集团业务遍及全球110多个国家,拥有32家销售分公司和9个生产基地。同时,在全球研发、生产、销售和支持网络中有3500多名员工负责质量、可靠性,以及Anton Paar的产品服务。自2003以来,慈善桑塔纳基金会是Anton Paar的所有者。
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