粉體之所以流動(dòng),其本質(zhì)是粉體中粒子受力的不平衡。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(dòng)影響最大的是重力和顆粒間的黏附力。通過(guò)分析粉體流動(dòng)性的影響因素,對于采用科學(xué)的方法測量粉體流動(dòng)性具有重要意義。
影響粉體流動(dòng)性的因素有如下幾個(gè)方面:
一、粒度
粉體的比表面積與粒度成反比,粉體粒度越小,則比表面積越大。隨著(zhù)粉體粒度的減小,粉體之間分子引力、靜電引力作用逐漸增大,降低粉體顆粒的流動(dòng)性;其次,粉體粒度越小,粒子間越容易吸附、聚集成團,黏結性增大,導致休止角增大,流動(dòng)性變差;再次,粉體粒度減小,顆粒間容易形成緊密堆積,使得透氣率下降,壓縮率增加,粉體的流動(dòng)性下降。
二、形態(tài)
除了顆粒粒徑意外,顆粒形態(tài)對流動(dòng)性的影響也非常顯著(zhù)。粒徑大小相等,形狀不同的粉末其流動(dòng)性也不同。顯而易見(jiàn),球形粒子相互間的接觸面積最小,其流動(dòng)性最好。針片狀的粒子表面有大量的平面接觸點(diǎn),以及不規則粒子間的剪切力,故流動(dòng)性差。
三、溫度
熱處理可使粉末的松裝密度和振實(shí)密度增加。因為溫度升高后粉末顆粒的致密度會(huì )提高,但是當溫度升高到一定程度后,粉體的流動(dòng)性會(huì )下降,因為在高溫下粉體的黏附性明顯增加,粉粒與粉體之間或者粉體與器壁之間發(fā)生黏附,使得粉體流動(dòng)性降低。如果溫度超過(guò)粉體熔點(diǎn)時(shí),粉體會(huì )變成液體,使黏附作用更強。
四、水分含量
粉末干燥狀態(tài)時(shí),流動(dòng)性一般較好,如果過(guò)于干燥,則會(huì )因為靜電作用導致顆粒相互吸引,使流動(dòng)性變差。當含有少量水分時(shí),水分被吸附顆粒表面,以表面吸附水的形式存在,對粉體的流動(dòng)性影響不大。水分繼續增加,在顆粒吸附水的周?chē)纬伤?,顆粒間發(fā)生相對移動(dòng)的阻力變大,導致粉體的流動(dòng)性下降。當水分增加到超過(guò)最大分子結合水時(shí),水分含量越多其流動(dòng)性指數越低,粉體流動(dòng)性越差。
五、粉粒間相互作用
粒度和形態(tài)不同的粉體,其內聚性和摩擦性對粉體流動(dòng)性的影響程度是不同的,當粉體粒度較大時(shí),粉體流動(dòng)性主要取決于粉體的形貌,這是因為體積力遠大于粉粒間的內聚力,表面粗糙的粉體顆?;蚴切螒B(tài)不均勻的粉體顆粒的流動(dòng)性都較差。當粉體顆粒很小,粉體的流動(dòng)性主要取決于粉體顆粒間的內聚力,因為此時(shí)的體積力遠小于顆粒間的內聚力。