粉体粒度分析及其测量(二)

粉体粒度分析及其测量（二）　粉体订　系列松装性顷，例如］ｊｆｆ：性质、热性顷、电性、磁性、光学性、声学性及表面物理化学性顷等。　用领域　，粉体的流变性是这些性质中被广泛研究的性质。它小但与单一颗粒的材料性质打关，　的单元操作——如粉体储仔、给料、输送、混合等都有着密切关系。　Ｈ　ｊ粉体技术【｛Ｊ　粉体的流变学　１．粉体的摩擦ｆｆｊ　（１）安息角　霞息『ｆ】是粉体粒度较牛“状态下ｍ自ｍ运动所形成的角。安息角的测量方法仃排出角法、注入踊法、卅动角法以技　圳盒法等多种。排出角法足去掉堆积粉体的方箱和某一侧壁，则残留存箱『Ｊ、Ｊ的粉体斜面的倾角即为安息『ｆｌ。对　￣Ｉｑ，．ｉ－行　，Ｉ１是不同的，内摩擦『ｆ］足粉体在外力作用下达到姚　性的粉体　膏，安息角　ｊ内摩擦ｆｆ】虽然在数值上儿乎相等，　但实质Ｌ￣定的密实状念，在此状念下受强制剪　时所形成的角。　１ｊ　应该指…，用　『州方’法测得的发息ｆｆｊ数值有明显罐异，　即使足同一方法也叮能得到不同值。这足粉体颗粒的不均，性以及试验条件限制所敢。　（２）　Ｊ『＝Ｉ『孽擦角卸滑动摩擦角　摩抹『ｆ｛是粉体与蹙面之间的摩擦角，具有重要的实用特性。它的测　：方法和剪切试验完全‘”。　切箱体的卜　衍用壁而材料代替，再拉它七面装满　粉体的【　箱，测量拉ＪｊＨＩＩ叫　求得。滑动摩擦角是在某斜面上放｝　粉体，再慢慢地　使其倾斜，　１粉体滑动时，板面和水平而所形成的夹角。　（３）运动角　粉体在流动时卒隙率增大，这种　隙率在颗粒静Ｉ卜时可形成疏填充状态、颗粒问相斥等，对粉体的弹性率　生影响。　Ｈ前尚难以分忻这种状态＿卜的摩擦机理，通常是通过测定运动内摩擦角来描述粉体流动时的这一摩擦特性。　在测量内摧擦角的直剪法中，随着剪切盒的移动，剪应力逐渐增加，当剪　力达到几乎不变时的状态即所啊动摩擦　状态，这时所洲得的摩擦角可归类于运动角，也称动内摩擦角。　动内峰擦角测定装置如图１一ｌ所　。由压力表测定对应于每一垂直　力下的剪应力，山千分表测定颗粒体移动时　由空隙率变化　导致的高度变化，还测艟其体积的增减。　移鞠　图１—１动内摩擦系数测定装置　中国粉体工业２０１７　Ｎｏ．１　Ｉ　矗　餮　Ｏ　霉商进力ａ／ｐａ　图１－２动摩擦剪切轨迹　由上述剪切试验记录的系列数据，可作出如图ｌ＿２所示的屈服轨迹曲线。该轨迹与水平轴的夹角书ａ即为动内摩　擦角，其与纵轴的截距　即为动摩擦状态下的内聚力。实际轨迹存在非线性状态。　２．附着力　（１）分子间的作用力　附着的最基本的原因是作用于粉体粒子分子间的相互间的分子力一。般把分子力（范德华力）看作为球形颗粒间、　平板之间以及平板与球之间的作用力，此种力是吸力，与分子间距的７次方成反比，故作用距离极短（约ｌｎｍ），是　典型的短程力。但是，对于由极大量分子集合体构成的体系，例如，随颗粒间距离的增大，其分子作用力的衰减程度则　明显变缓。这是因为存在多个分子的综合相互作用之故。颗粒间的分子作用力的有效间距可达５ｏｎｍ，因此，是长程力。　对于半径分别为Ｒ　及Ｒ　的两个球形颗粒，分子间作用力　为　＝Ａ／６ｈ　×　ｌ　２／（Ｒｌ＋尺２）　（１—１）　对于球与平板　”　ＡＲ／１２ｈ　（卜２）　式中白——颗粒间距，ｒｉｍ：　——哈马克（Ｈａｍａｋｅｒ）常数，Ｊ。　哈马克常数是物质的一种特征常数。各种物质的哈马克常数　不同。在真空中，　的波动范围介于（Ｏ．４～４．０）　ｌ０＿－　之间。　（２）颗粒间的静电作用力　在干空气中大多数颗粒是自然荷电的。荷电的途径有三种：第一，在其生产过程中，颗粒靠表面摩擦而带电；第二，　与荷电表面接触可使颗粒接触荷电；第三，气态离子的扩散作用是颗粒带电的主要途径，气态离子由电晕放电、放射　线、宇宙射线、光电离及火焰的电离作用产生，颗粒获得的最大电荷量受限于其周围介质的击穿强度，在干空气中，约　为１．７　ｘ　１Ｏ　电子／ｃｍ　，但实际观测的数值往往要低得多。Ｒｕｍｐｆ对作用于两个球形颗粒之间的静电引力提出了下式　／　（１＿２￣／Ｄｐ）　（１＿３）　式中。Ｊ、　——两颗粒的表面带电量，ｃ；　ａ——两颗粒的表面间距，　Ｈ１；　Ｄ，—一颗粒直径，　１ＴＩ。　（３）颗粒问毛细管引力　粉体与固体或粉体颗粒之间的间隙部分存在液体时，称为液桥。液桥除了可在过滤、离心分离、造粒及其他的单元　操作过程中形成外，当空气的相对湿度超过６５％时，水蒸汽开始在颗粒表面及颗粒之间凝集，颗粒之间因形成液桥而　Ｉ中国粉体工业２０１７　Ｎｏ．１