يتدفق المسحوق بسبب اختلال توازن القوى المؤثرة على جزيئاته. وتشمل القوى المؤثرة على الجزيئات الجاذبية والالتصاق والاحتكاك والقوة الكهروستاتيكية. والتأثيرات الأكبر على تدفق المسحوق هي الجاذبية والالتصاق. وهناك العديد من العوامل التي تؤثر على سيولة المسحوق. حجم الجسيمات التوزيع والشكل هما المفتاح. فهما يؤثران بشكل كبير على السيولة. كما تؤثر عوامل مثل درجة الحرارة ومحتوى الماء والرطوبة على سيولة المسحوق. وكذلك الجهد الكهروستاتيكي والمسامية والكثافة الظاهرية ومؤشر الترابط. من المهم تحليل العوامل التي تؤثر على سيولة المسحوق. وذلك لقياسها باستخدام الأساليب العلمية.
تطبيق المسحوق
هندسة المساحيق هي المعرفة والأساليب المستمدة من استخدام تكنولوجيا معالجة المساحيق ونظريات العلوم الطبيعية ذات الصلة في قسم إنتاج معالجة المساحيق المحدد. تكنولوجيا المساحيق هي الفكرة والمهارات اللازمة لحل المشكلات الفنية. هندسة المساحيق هي طريقة منهجية لحل مشاكل الإنتاج. تستخدم تكنولوجيا المساحيق في جوهرها، جنبًا إلى جنب مع التقنيات ذات الصلة. بصفتك متخصصًا في المواد، يجب أن تتقن تكنولوجيا معالجة المساحيق الهندسية هذه.
هندسة المساحيق هو مصطلح لـ تطبيق المسحوق التقنيات المستخدمة في الإنتاج الصناعي تعتمد على خصائص وسلوكيات الجسيمات والمساحيق وتطبق المعرفة والأساليب المنهجية ندرس خصائص المساحيق ثم نتحكم في سلوكها ونطبق عمليات الوحدات المختلفة في معالجة المساحيق
تغطي هندسة المساحيق العديد من العمليات الوحدوية. وهي تشمل التكسير والتفتيت والتصنيف والتخزين والملء والنقل. كما تشمل التحبيب والخلط والترشيح والترسيب والتركيز وجمع الغبار والتجفيف والتحلل والتبلور والتشتت والتشكيل والتلبيد.
تُستخدم هندسة المساحيق على نطاق واسع في العديد من الصناعات. وتشمل هذه الصناعات مواد البناء والآلات والطاقة والبلاستيك والمطاط والتعدين والمعادن والأدوية والأغذية والأعلاف والمبيدات الحشرية والأسمدة وصناعة الورق وحماية البيئة. كما تُستخدم في مجال المعلومات والطيران والفضاء والنقل.
خمسة عوامل تؤثر على سيولة المسحوق
حجم الجسيمات:
تتناسب مساحة سطح المسحوق عكسياً مع حجم جسيماته. فكلما كان حجم جسيم المسحوق أصغر، كلما كانت مساحة السطح النوعية أكبر. ومع انخفاض حجم جسيم المسحوق، تحدث عدة أشياء. أولاً، تزداد الجاذبية الجزيئية والكهربائية بين المساحيق. وهذا يقلل من سيولة الجسيمات. ثانياً، تكون الجسيمات الأصغر أكثر عرضة للامتصاص والتكتل. وهذا يزيد من التماسك، ويرفع زاوية السكون ويقلل السيولة. ثالثاً، تتكدس الجسيمات الأصغر بكثافة أكبر. وهذا يقلل من نفاذية الهواء، ويزيد من معدل الضغط، ويقلل السيولة.
الشكل:
حجم الجسيمات مهم. وكذلك شكل الجسيمات. وكلاهما يؤثر على السيولة. المساحيق ذات حجم الجسيمات المتساوي والأشكال المختلفة لها سيولة مختلفة. الجسيمات الكروية لها أصغر مساحة اتصال وأفضل سيولة. الجسيمات التي تشبه الإبرة لها العديد من نقاط الاتصال المستوية. قوى القص بين الجسيمات غير المنتظمة تقلل من السيولة.
درجة حرارة:
يمكن أن تؤدي المعالجة الحرارية إلى زيادة حجم المسحوق وكثافته. وذلك لأن كثافة جزيئات المسحوق تزداد بعد ارتفاع درجة الحرارة. ومع ذلك، عند درجات الحرارة المرتفعة، تقل سيولة المسحوق. ويرجع ذلك إلى زيادة الالتصاق بين جزيئات المسحوق وجدار الحاوية. إذا تجاوزت درجة الحرارة نقطة انصهار المسحوق، فسوف يتحول إلى سائل. وهذا من شأنه أن يجعل الالتصاق أقوى.
محتوى الرطوبة:
عندما يجف المسحوق، تكون السيولة جيدة بشكل عام. إذا كان جافًا جدًا، فإن الجزيئات سوف تجتذب بعضها البعض بسبب الكهرباء الساكنة. سيؤدي هذا إلى تفاقم السيولة. مع كمية صغيرة من الماء، يتم امتصاصه على سطح الجزيئات. هذا يشكل ماء ممتص على السطح، والذي له تأثير ضئيل على سيولة المسحوق. مع زيادة محتوى الماء، يتشكل فيلم حول الماء الممتص للجزيئات. هذا يزيد من مقاومة حركتها ويقلل من سيولة المسحوق. عندما يتجاوز محتوى الماء الحد الأقصى للمياه، تنخفض السيولة. المزيد من الماء يعني مؤشر سيولة أقل. هذا يزيد من سيولة المسحوق.
التفاعل بين جزيئات المسحوق:
يؤثر الاحتكاك والتماسك بين جزيئات المسحوق بشكل كبير على سيولتها. تؤثر أحجام وأشكال الجسيمات المختلفة على سيولة المسحوق. إنها تغير تماسك واحتكاك المساحيق. مع حجم مسحوق كبير، تعتمد السيولة على شكل المسحوق. تكون قوة الحجم أكبر بكثير من التماسك بين الجسيمات. يمكن أن تكون سيولة جزيئات المسحوق ذات الأسطح الخشنة أو الأشكال غير المستوية أفضل. مع جزيئات مسحوق صغيرة جدًا، تعتمد السيولة على تماسك الجسيمات. تكون قوة الحجم أصغر بكثير من هذا التماسك.
طريقة الكشف عن نسبة الرطوبة في المسحوق:
1. طريقة الفرن
وتسمى طريقة الفرن أيضًا بالفرن تجفيف الطريقة أو طريقة فقدان الوزن بالتحلل الحراري. يتم تجفيف العينة في فرن عند درجة حرارة 105±2 درجة مئوية تحت ضغط عادي حتى تصل إلى وزن ثابت. الوزن المفقود هو الماء. أي أن محتوى الرطوبة عند درجة حرارة 105 درجة مئوية يتم العثور عليه عن طريق وزن العينة قبل وبعد تجفيفها. هناك طريقتان للتجفيف: الضغط العادي والضغط المنخفض. مبادئهما هي نفسها.
الصيغة: (الوزن قبل التجفيف – الوزن بعد التجفيف) ÷ الوزن قبل التجفيف × 100 = الرطوبة (%)
صيغة الحساب: (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = الرطوبة (%)
حيث: W1 = وزن العينة وطبق الوزن قبل التجفيف عند 105 درجة مئوية (جم)؛
W2 = وزن العينة وطبق الوزن بعد التجفيف عند 105 درجة مئوية (جم)؛
W0 = وزن طبق الوزن الذي وصل إلى وزن ثابت (جم)
2. طريقة تحديد مقياس الرطوبة السريع:
ضع العينة على الصينية ثم انقر فوق "ابدأ". ستكون نتيجة الاختبار جاهزة خلال 3-5 دقائق، دون الحاجة إلى إجراء أي حسابات.