多年來(lái)二氧化鈦因其色彩亮白,、折光率高,,在眾多行業(yè)中廣泛用作色素和乳濁劑。盡管使用廣泛,,但由于極其強(qiáng)的粘性,,處理粉體形式的二氧化鈦通常具有挑戰(zhàn)性,。在操作中使用該材料時(shí) (例如,從料斗散落,,進(jìn)料到單元操作中以及與其它粉體混合),,通常需要采取特殊措施。
識(shí)別和量化工藝中的粉體屬性,,并用以優(yōu)化新配方,,從而避免花費(fèi)高昂的成本使樣品經(jīng)歷整個(gè)加工過(guò)程來(lái)評(píng)估適用性,大大節(jié)省時(shí)間和原材料,,同時(shí)最小化了不合規(guī)范產(chǎn)品的浪費(fèi),。
評(píng)價(jià)批次間差異
盡管三個(gè)批次的二氧化鈦都滿足現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)格,在相同的過(guò)程中表現(xiàn)出了明顯不同的行為,,導(dǎo)致最終產(chǎn)品的質(zhì)量出現(xiàn)了不可接受的偏差,。使用一系列傳統(tǒng)的表征技術(shù)對(duì)此進(jìn)行分析,但未能區(qū)分出三個(gè)批次的差異,,一部分的原因是測(cè)試結(jié)果的變量太多,。
轉(zhuǎn)而使用FT4 粉體流變儀®分析各批次樣品,都可觀察到清晰,、可重復(fù)的差異,,對(duì)過(guò)程性能的差異給出合理的解釋?zhuān)员阌脩粑磥?lái)能可靠地評(píng)估不同批次工藝相關(guān)的質(zhì)量。
測(cè)試結(jié)果
動(dòng)態(tài)測(cè)試:基本流動(dòng)能
在三種材料中,,樣品B產(chǎn)生的BFE最高,,樣品C的 【最低】。在該案例中,,由于粉床更高效地排列,,因此具有較高的BFE,意味著槳葉移動(dòng)時(shí),,需要排開(kāi)更多的粉體,,可供顆粒進(jìn)入的空間更少。這導(dǎo)致移動(dòng)粉床需要更多的能量,,表明在動(dòng)態(tài),、強(qiáng)制流動(dòng)的條件下 (例如,螺旋加料器中) 粉體可能發(fā)生問(wèn)題,。
整體測(cè)試:透氣性
在三種材料中,,樣品B的壓降【最低】,樣品C的最高,。高壓降表明氣流通過(guò)樣品時(shí)受到的阻力更大,,即透氣性更差。樣品B的低壓降 (高透氣性) 通常是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)均勻,,粉床有效地排列,,通常與改善低應(yīng)力環(huán)境下 (例如,,填充操作) 重力流動(dòng)有關(guān)。
剪切測(cè)試:剪切池
在剪切池結(jié)果中觀察到了不同的趨勢(shì),,這是由于該測(cè)試方法所采用的不同應(yīng)力和流動(dòng)狀態(tài)所決定的,。剪切池測(cè)試旨在代表操作中所經(jīng)受的高應(yīng)力、靜態(tài)條件,,例如,,料斗重力卸料。與其它兩個(gè)樣品相比,,樣品A所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力值明顯較大,,表明在存儲(chǔ)固結(jié)時(shí)更難以發(fā)生起始流動(dòng) (從靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài))。樣品B和C所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力值接近,,說(shuō)明兩者在這些條件下的表現(xiàn)差不多,。
結(jié)論
FT4可清晰、重復(fù)地量化三種樣品的動(dòng)態(tài),、松裝和剪切特性之間的差異。樣品B所產(chǎn)生的基本流動(dòng)能和透氣性值最高,,剪切應(yīng)力值較低,,可知與其它兩個(gè)樣品的表現(xiàn)截然不同。樣品A和C的結(jié)果說(shuō)明,,與樣品B相比,,兩者在一系列過(guò)程中表現(xiàn)出更強(qiáng)的粘結(jié)行為:樣品C所產(chǎn)生的BFE和透氣性值【最低】,說(shuō)明在低應(yīng)力的過(guò)程 (例如,,混合和填充) 中的粘性【最強(qiáng)】,,樣品A產(chǎn)生的剪切應(yīng)力值最高,說(shuō)明在高應(yīng)力操作 (例如,,料斗卸料) 中最難以流動(dòng),。
粉體流動(dòng)性并非材料的固有屬性,而是粉體在特定設(shè)備件中以所需方式流動(dòng)的能力,。成功的加工過(guò)程需要粉體與工藝的良好匹配,,相同的粉體在一個(gè)過(guò)程中性能良好,而在另一個(gè)過(guò)程中卻不佳的情況并不罕見(jiàn),。這表明,,需要多元表征方法,得出的結(jié)果能夠與工藝評(píng)估相聯(lián)系,,從而構(gòu)建對(duì)應(yīng)于可接受的工藝行為的參數(shù)設(shè)計(jì)空間,。FT4多元方法模擬一系列單元操作,從而直接研究粉體對(duì)各種工藝和環(huán)境條件的響應(yīng),,而不是依靠單一的特性表征來(lái)描述所有的過(guò)程行為,。
關(guān)于我們
Micromeritics 是提供表征顆粒,、粉體和多孔材料的物理性能、化學(xué)活性和流動(dòng)性的高性能設(shè)備生產(chǎn)商,。我們能夠提供一系列行業(yè)前沿的技術(shù),,包括比重密度法、吸附,、動(dòng)態(tài)化學(xué)吸附,、壓汞技術(shù)、粉末流變技術(shù),、催化劑活性檢測(cè)和粒徑測(cè)定,。
公司在美國(guó)、英國(guó)和西班牙均設(shè)立了研發(fā)和生產(chǎn)基地,,并在美洲,、歐洲和亞洲設(shè)有直銷(xiāo)和服務(wù)業(yè)務(wù)。Micromeritics 的產(chǎn)品是具有創(chuàng)新力的企業(yè),、政府和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)旗下 10,000 多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)選儀器,。我們擁有專(zhuān)業(yè)的科學(xué)家隊(duì)伍和響應(yīng)迅速的支持團(tuán)隊(duì),他們能夠?qū)?span> Micromeritics 技術(shù)應(yīng)用于各種要求嚴(yán)苛的應(yīng)用中,,助力客戶取得成功,。
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