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粉体特性分析解决方案和测试仪器的选择

日期:2022-11-19 02:55
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摘要:在粉末冶金、食品、制药、金属、化工、农业等金属类及非金属类散装物料等生产过程中,广泛涉及到颗粒物流动,如筒仓卸料、传输、混合、流化和固/气分离等, 分析颗粒物料的流动特性,对于防止发生粉体堵塞、控制颗粒成分的均匀性和一致性都具有至关重要的意义;

粉体特(te)性分析解决方案(an)和测试仪器的选择



一、粉体表征特性

智能型粉体测试仪,是居于对粉体物理特性分析仪器的总称,粉体所有的特性表征,更多是为解决粉体在粉体工业在加工、存储、运输、料仓中常出现拱架/鼠孔结构;如压缩拱受料仓压力作用固结强度增加导致结拱;锲形拱块状物料互相啮合在孔口架桥成拱;粘结粘附拱水分、静电吸附导致粉料与仓壁粘附力增强成拱;气压平衡拱:卸料装置密封不好,导致大量空气从底部漏入仓内使料层上下气压平衡所致;在粉粒料的贮存与输送系统中,物料的流动性、物料之间及物料与固体壁面的摩擦;在料斗的设计中,排料口的大小、料斗壁的倾斜角以及粉料对料斗壁的压力,设计不合理的料斗会给生产造成很大的困难;


粉体特性分析解决方案和测试仪器的选择

二粉体的不同行业性质

在粉末冶金、食品、制药、金属、化工、农业等金属类及非金属类散装物料等生产过程中,广泛涉及到颗粒物流动,如筒仓卸料、传输、混合、流化和固/气分离等, 分析颗粒物料的流动特性,对于防止发生粉体堵塞、控制颗粒成分的均匀性和一致性都具有至关重要的意义;

三、粉体流动表征常用的分析方法

粉体流动表征的分析方法比较多;J9九游会AG 基于常用广泛性概况为以下四大类:传统的定量方法,剪切法,转鼓法,屈服强度法;以下将详细介绍每种方法特性及项目:

粉体特性分(fen)析解决方(fang)案和(he)测试仪器(qi)的选择

3.1. 传统的定量方法,

这种方法就是目前比较常用的,也在*简单而且非常直观的测量方法,主要是居于卡尔指数对粉体的综合评定,测量项目有:振实密度、松装密度、堆积密度、安息角(休止角)、抹刀角(平板角)、崩溃角、差角、质量流速、体积流速、分散性、空隙率等项目测量通过卡尔指数,豪斯纳比指数综合评定物料流动性状况.

这些测试项目无法精准分析粉体的内在性质,更多的表征差异比较大,测试结果差异性相对来说也是比较大的,但适合于企业质检部分对产品快速分析和判断;对研发类单位和部门来说,得到的数据实在是非常有限.

这个测量方法中目前市场上使用比较多的还是多功能型颗粒和粉末特性分析仪(FT-2000A),也是目前智能化程度较高的仪器,一般用于论文编写及企业质量管控还是得到较高的认可.提供给大家参考参考.


3.2.剪切法

剪切法是比较先进的测量方法,也是欧美老牌工业国家用的比较多的方法,它更倾向于对散装固体物料,粉体的内在性质如:内摩擦性,壁摩擦性,进行描述来分析粉体的流动表征,

Jenike方法,采用环剪方式分析粉体流动行为表征特性, 建立数据模型与PC软件相结合,对粉体剪切、固结、时间、应力与应变关系、屈服强度函数实时动态分析曲线图,建立莫尔圆破坏包络线、流动因子、有效内摩擦角、屈服轨迹线、流动函数、Jenike流动性指数FI判断流与不流及临界点、计算料斗半顶角、粉体空隙率、松装与压实变化关系、
这种方法个人觉得还是比较适合于科研院所及高校或者有一定实力的大型企业,为什么这么说,首先分析方法太复杂,理论知识要求较多,如果不是专业粉体从业者或者研究型人员,则很难完全掌握,目前在大企业和高校研究所用的多,通过这种方法分析和写论文或研发新品,一般来说数据的可靠性更高,并具备未来可预测性分析,特别是对于粉体设备的设计非常有帮助。

行业中目前使用较多的是粉体流动行为动态分析仪(FT-3400)智能化程度比较高,基本上在分析过程中能提供大量的分析数据,并分析好,对科研人员来说是个不错的选择.


粉体特性分析解决方(fang)案(an)和测试仪(yi)器的选(xuan)择

3.3. 转鼓法

转鼓法即将粉体颗粒填充转鼓中让其缓慢转动,测定固定转速下每旋转一圈颗粒发生坍塌的次数,次数越大,流动性越好;反之越小,流动性越差。此方法反映了颗粒流动的稳定性、临界转变及坍塌规模.和质量流率.满足欧洲药典要求.

转鼓中颗粒表面因流速不同从上到下可分为 3个区域:即稀疏流动区、致密流动区和蠕变区;剪切率的变化对颗粒流动特征和运动状态具有决定性影响;颗粒在转鼓中的运动有一个显著特点,即可以大致分为流动表层和静止底层两个区域,将颗粒物质从静止状态发展到流动、再由流动通过堵塞转变为静止的全过程有机地统一起来。通过调节转鼓的旋转速度,可获得颗粒的流动过程与流动状态.

根据转鼓中颗粒流动层厚度或自由表面倾角,获得流动层的剪切速率,进而计算得到颗粒物质的流动性. 不同转速和转鼓直径下从中心到自由表面的致密流动区域内颗粒的剪切变形速率都具有线性变化特征,平均剪切率,反映颗粒流动的平均剪切变形能力,颗粒尺寸、形状、摩擦因数及流动状态等因素的影响。

这种方法虽然国内使用的比较少些相对于前面两种方法而已,但是这种方法也有齐独特性就是比较理论,简单点说,就是对数据的分析虽然可以改善粉体研发配比,相对来说比前面方法更加抽象些,更多适合于科研使用较多.转鼓法粉体流动测试仪(FT-7100)是我所知道的,

粉体特性(xing)分析解决方案和测试仪器的(de)选择

3.4. 屈服强度法

颗粒在压缩时要经历初步压缩、颗粒重排、初始结构形成、弹性形变、塑性形变、颗粒破碎、结合键形成、进一步压实及去除压力后的弹性恢复等系列变化,颗粒结构被破坏并发生重组形成新的结合键及压缩体;通过对粉体施加屈服强度变形所需的主应力,来分析粉体的体积变化与压力关系即(主应力与粉体密度的变化关系),时间与屈服强度变化关系,屈服强度与压缩高度变化关系,采用经验方程法:HeckelKawakitaAdams方程及川北方程线性回归方程的压缩理论来分析粉体颗粒新品、研发固体产品比如在及工艺选择方面及压实密度对压力的要求等的预测性分析工具.例举粉体压缩强度测试仪FT-3500