與傳統(tǒng)工藝操作不同的是，分層通常是意料之外的，并且往往造成不良影響。在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)料斗或管路輸送出現(xiàn)分層，就有可能對(duì)含量均勻度產(chǎn)生*的影響，從而影響加工性能。
評(píng)價(jià)材料分層的方法之一是使用粉體流動(dòng)性測(cè)試儀進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試。這項(xiàng)測(cè)試同時(shí)量化了分層對(duì)流動(dòng)行為的影響，而流動(dòng)行為是加工性能中的關(guān)鍵因素。
分層通常意味著顆粒組分間的分離。在粉體加工中，它通常指均質(zhì)的顆粒集合體物理性的分離，常見(jiàn)的是依據(jù)粒徑分離，當(dāng)然其他參數(shù)例如密度等也很重要。分層的形成主要有兩種機(jī)制，取決于樣品振動(dòng)或充氣所形成?？梢?jiàn)理解這兩種條件的影響顯得十分重要。
輕微振動(dòng)樣品通常會(huì)使得大顆粒運(yùn)動(dòng)到粉層表面，這一影響極易觀察。而攪拌粉體時(shí)，小顆粒向下移動(dòng)，填充顆粒間隙并迫使大顆粒向上運(yùn)動(dòng)。這一類(lèi)型的分層很大程度上歸因于粒徑差異。
另一方面，對(duì)于充氣的樣品，特別是流化態(tài)樣品，更大、更重的顆粒會(huì)下沉至底部，從而使得小顆粒陸續(xù)移動(dòng)到上層。大多數(shù)粉體都具有流體特性，較重的顆粒下移穿越粉層的方式與穿過(guò)小密度液體的類(lèi)似。而對(duì)于含有粒徑相同但密度不同的顆粒樣品，更大、更重的顆粒往往會(huì)向下運(yùn)動(dòng)。
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動(dòng)態(tài)表征是槳葉以特定模式旋轉(zhuǎn)通過(guò)粉體時(shí)，記錄作用于槳葉上的阻力和扭矩，從而測(cè)量樣品流動(dòng)的能量。首先，可以控制粉體發(fā)生分層，即在設(shè)定時(shí)間內(nèi)以特定的應(yīng)力進(jìn)行攪拌。通過(guò)流動(dòng)能的變化程度與設(shè)定分層條件的關(guān)系來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般而言，對(duì)于易分層的樣品，隨著分層程度的增加，流動(dòng)能將發(fā)生顯著變化。其次，可在樣品內(nèi)充氣進(jìn)行動(dòng)態(tài)表征。通過(guò)評(píng)價(jià)粉體是否發(fā)生分層，研究這一分層機(jī)制。
分層機(jī)制研究
分層是生產(chǎn)面臨的一個(gè)重大問(wèn)題，為了避免某一成分的不均布問(wèn)題，這已成為為迫切的驅(qū)動(dòng)因素。動(dòng)態(tài)粉體表征能夠同時(shí)研究分層的變化和機(jī)制，從而提供實(shí)用的信息，是的配發(fā)開(kāi)發(fā)人員和工藝研究人員減輕分層所造成的影響。
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