雪崩能量越低,粉末流动性越好——RPA粉体流变仪是怎么做到的?

粉末流动性的定义是:粉末在特定条件下流动的难易程度。这些条件包括:施加在粉末上的压力、粉末周围空气的湿度,以及粉末流过或流出的设备。对于某些应用,流动的难易程度仅仅取决于粉末是否流动,也就是所谓的“通过/不通过”(go/no-go)方法。唯一的问题是:粉末能否通过系统?对于其他应用,粉末流动的速率和一致性则非常重要。

以下是流动速率和一致性很重要的几个工艺示例:一个粉末模具,每次都必须填充相同数量的粉末;或者一个消费品,必须能从小容器中顺畅流出。

任何用于测试粉末流动性的设备,都必须将应用问题和工艺条件考虑在内,才能为用户提供相关数据。测试设备中的粉末必须处于与被研究工艺相同的状态,这样才能确保流动分析结果适用于实际问题。

REVOLUTION 粉末分析仪是测量以下内容的理想粉末测试仪:

a.) 低应力情况下粉末的流动性

b.) 研究粉末在所有应用中一旦开始流动后的行为

c.) 确定粉末在通过工艺过程时的状态

流动性方法的建立,是根据评估后的工艺条件,选择旋转时间和转速。将 10–500 cc 的样品放入测量滚筒中,仪器运行设定的雪崩次数或数据点数。

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正在测试的样品


仪器测量与样品在滚筒中行为相关的 20 个参数,包括雪崩能量、破碎能量、表面分形、样品密度、雪崩角等。所有这些测量的标准偏差也会被计算。图 A 展示了样品滚筒中粉末的能量随时间变化。

图 A – 样品能量 vs. 时间


REVOLUTION 粉末分析仪通过测量每次雪崩时粉末功率的变化,来计算功率平均值。雪崩频谱以图形方式显示每个雪崩频率下的总功率幅度,见图 B。

图 B – 雪崩频谱


累积粉末频谱是比较不同粉末流动特性的绝佳工具(图 C)。雪崩时间和能量越低,粉末流动性越好。

图 C – 累积雪崩频谱


REVOLUTION 粉末分析仪还测量每次雪崩的雪崩角和休止角。图 D 所示的角度图表示启动和维持粉末流动所需的角度。休止角通常非常接近物料的自然堆积角。RPA 的优势在于,这些测量可以重复数百次,从而提供每个测量参数的可重复平均值以及范围。

图 D – 雪崩角和休止角


REVOLUTION 粉末分析仪测量许多参数,以帮助区分不同粉末,并建立预测粉末性能的参数。这些测量包括分形维数、粉末体积和表面线性度。流动性测试完成后,软件会向用户提供统计分析结果。

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