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鑫川矿业简析影响硅微粉流动性的原因及改善方法

作者:鑫川矿业编辑部 添加时间:2017/8/4 11:46:21 浏览:

 前言:

硅微粉等粉体的流动性在粉体工程设计中应用很广,对粉体的生产、输送、储存、装填以及粉末冶金、医药组分的混合、杀虫剂的喷洒等都有影响,研究粉体的流动性,对于粉体设备的设计以及一些工艺的设计等具有重要意义。

 

 

 

硅微粉之所以流动,其本质是粉体中粒子受力的不平衡,对粒子受力分析可知,粒子的作用力有重力、颗粒间的黏附力、摩擦力、静电力等,对粉体流动影响最大的是重力和颗粒间的黏附力。

(一)   影响硅微粉流动性的因素:

影响硅微粉流动性的因素非常复杂,粒径分布和颗粒形状对粉体的流动性具有重要影响。此外,温度、含水量、静电电压、粉体间相互作用等因素也对粉体的流动性产生影响。

 

 

1F粉体粒度

粉体粒度影响流动性的原因有三。

1)粉体比表面积与粒度成反比,粉体粒度越小,则比表面积越大。随着硅微粉粒度的减小,粉体之间分子引力、静电引力作用逐渐增大,降低粉体颗粒的流动性。

2)粉体粒度越小,粒子间越容易吸附、聚集成团,黏结性增大,导致休止角增大,流动性变差。

3)粉体粒度减小,颗粒间容易形成紧密堆积,使得透气率下降,压缩率增加,粉体的流动性下降。

 

2F水分含量

粉末干燥状态时,流动性一般较好,如果过于干燥,则会因为静电作用导致颗粒相互吸引,使流动性变差。

当含有少量水分时,水分被吸附颗粒表面,以表面吸附水的形式存在,对粉体的流动性影响不大。

水分继续增加,在颗粒吸附水的周围形成水膜,颗粒间发生相对移动的阻力变大,导致粉体的流动性下降。

当水分增加到超过最大分子结合水时,水分含量越多其流动性指数越低,粉体流动性越差。

 

3F粉体间相互作用

粉体间的摩擦性质和内聚性质对粉体的流动性同样有着很大的影响,粒度和形态不同的粉体,其内聚性和摩擦性对粉体流动性的影响程度是不同的。

硅微粉粒度较大时,粉体流动性主要取决于粉体的形貌,因体积力远大于粉粒间的内聚力,表面粗糙的粉体颗粒或是形态不均匀的粉体颗粒的流动性都较差。

当粉体颗粒很小,粉体的流动性主要取决于粉体颗粒间的内聚力,此时的体积力远小于颗粒间的内聚力。

 

4F粉体形态

除了粉体粒径以外,粉体形态对流动性的影响也非常显著。粒径大小相等,形状不同的粉末其流动性也不同。显而易见,球形硅微粉粒子相互间的接触面积最小,其流动性最好。不规则粒子表面有大量的平面接触点,以及不规则粒子间的剪切力,故流动性差。

 

5F温度

热处理可使粉末的松装密度和振实密度增加,原因是由于温度升高后会使粉末颗粒的致密度提高,但是当温度升高到一定程度后,高温下粉体的黏附性明显增加,粉体的流动性会下降。如果温度超过粉体熔点时,粉体会变成液体,使黏附作用更强。

 

 

 

(二)   改善硅微粉流动性的办法

1)增大粒子大小。对于粘附性的粉状粒子进行造粒,以减少粒子间的接触点数,降低粒子间的附着力、凝聚力。

2)改善粒子形态及表面粗糙度。球形硅微粉的光滑表面,能减少接触点,减少摩擦力。

3)降低含湿量。适当干燥有利于减少粒子间的作用力。

4)加入助流剂。加入0.5%~2%滑石粉、微粉硅胶等助流剂可大大改善粉体流动性。但过多使用反而增加阻力。

 

 

 

(三)   如何测量硅微粉的流动性

流动形式以及其相对应的流动性评价方法

种类

现象或操作

流动性的评价方法

重力流动

瓶或加料斗中的流出,

旋转容器型混合器,充填

流出速度,壁面摩擦角

休止角,流出界限孔径

振动流动

振动加料

振动筛充填,流出

休止角,流出速度

压缩度,表观密度

压缩流动

压缩成型(压片)

压缩度,壁面摩擦角

内摩擦角

流态化流动

流化层干燥

流化层造粒

颗粒或片剂的空气输送

休止角,最小流化速度

 

 

广东南海鑫川矿业有限公司坐落于历史文化名城的广东省佛山市,以现代企业制度建立的科技型股份制公司,是一家集生产、研发、销售、服务于一条龙的高科技企业。

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