Разлика у сили кохезије између различитих прахова је због врсте и јачине међучестичних сила (ван дер Валсове силе, капиларне силе, електростатичке силе, итд.), а њени основни фактори утицаја укључују величину честица, храпавост површине, садржај влаге и својства материјала, што резултира кохезионом силом која може да се протеже у распону од Н⁻0 од 10 ⁻¹ Н). Ова разлика се може квантитативно описати кроз индекс карактеристике агрегације, површински напон и модел корекције храпавости.
Величина честица: 5ум је кључна граница за снагу кохезивне силе
Ултра фини прахови са величином честица мањом од 5 ум имају значајно повећан индекс карактеристике агрегације због своје велике специфичне површине и ван дер Валсових сила које доминирају кохезивном силом. Експерименти су показали да када се пречник честица смањи са 10 μм на 2 μм, агломерациони број (однос силе интеракције честица према гравитацији) може да се повећа за три реда величине, што резултира преласком праха из стања „слободног тока“ у стање „јаке агломерације“.
На пример, кохезија однано титанијум диоксид(величина честица ~ 20 нм) је више од 100 пута већа од микрометарске величине титанијум диоксида, због високог удела изложених атома на површини финих честица и јачих међумолекуларних интеракција. За прахове величине честица већих од 5 μм, гравитациона сила је већа од ван дер Валсове силе, а сила кохезије је углавном одређена механичким грицкањем и трењем. Индекс карактеристике агломерације је близу 1, а проточност је добра.
Храпавост површине: "кохезивни редуктор" за суви прах
Кохезиона сила честица глатке површине углавном потиче од директних међумолекулских интеракција, док микро избочине (храпавост>10нм) на површини правих прахова значајно ослабљују овај ефекат. Теоријски прорачуни показују да је сува адхезија грубих стаклених перли само 1/10 оне код глатких сфера, пошто микро конвексно тело штити ван дер Валсове силе, смањујући ефективну контактну површину на мање од 10% привидне површине. На пример, сферни алуминијумски прах (храпавост површине Ра=0,1 μм) млевен струјом ваздуха има 40% мању силу кохезије и значајније побољшање течљивости од неправилног алуминијумског праха (Ра=1,2ум) млевеног механичким млевењем.
Садржај влаге: капиларна сила покреће "степени раст" кохезивне силе
Мала количина воде (<5%) ће формирати течне мостове између честица, стварајући капиларну кохезију далеко изнад сувог стања. За стаклене перле у праху, додавањем 0,5% влаге може се повећати сила кохезије са 10 ⁻⁵ Н на 10 ⁻² Н, што је одређено формулом цап-2 πγ ЛВРцос θ, где су површински напон γ - ЛВ и контактни угао θ кључни параметри. На пример, сила кохезије кварцног песка у сувом стању је само 0,01Н. Након додавања воде до 2%, сила кохезије може да достигне 0,3Н због капиларног премошћавања, што је довољно за формирање стабилне структуре "замка од песка". Али када садржај влаге пређе 15%, честице су потпуно обавијене воденим филмом, а капиларна сила се смањује, док кохезионом силом доминира узгона.
Особине материјала: површински напон и регулаторно дејство хемијских група
Разлика у површинској енергији различитих материјала резултира различитим кохезивним основним вредностима. На пример, метални прахови (као што је бакарни прах, површинска енергија γ _СВ-1Ј/м²) имају 30 пута већу кохезиону чврстоћу од полимерних прахова (као што је полиетилен, γ _СВ-0,03Ј/м²). Прашак који садржи посебне функционалне групе (као што је хидроксиловани силицијум диоксид) има кохезију која је више од 50% већа од сличних неполарних прахова због водоничне везе. Смоле на бази воде, као што је СВ-6145, могу побољшати течност премаза уз одржавање адхезије смањењем кохезије (уз задржавање група за сидрење). Принцип дизајна је коришћење група ниске површинске енергије да би се ослабила привлачност међу честицама.
САТ НАНО је најбољи добављач оксидног праха у Кини, можемо понудити величину нано честица и микро честица. Ако имате било какав упит за ал2о3 прах, тио2 прах и сио2 прах, слободно нас контактирајте на салес03@сатнано.цом
