原始粉末和回收粉末:内聚力和电行为与其化学成分有关

细粉末和颗粒材料在工业应用中应用广泛。欧洲杯足球竞彩为了控制和改欧洲杯足球竞彩进加工技术，必须对这些材料进行精确的表征。

表征技术与晶粒的粒度测量、化学成分、形貌等特性有关，也与散粉的密度、流动性、静电性能、共混稳定性等行为有关。

相反，关于散装粉末的物理行为，研究和开发和质量控制实验室的大部分方法都是基于传统的测量方法。在过去的10年中，这些方法已经扩大了扩大，以满足生产部门和研发实验室的当前需求。特别地，测量过程已经自动化，并且已经创建了严格的初始化技术以实现可以再现和解释的结果。此外，使用图像分析方法改善了测量的精度。

广泛的测量技术已经发展，以满足工业加工颗粒材料和粉末的所有要求。欧洲杯足球竞彩相反，本文只介绍GranuCharge和GranuDrum仪器:

• 用于测量粉末的静电特性
• 用于测量流动特性的颗粒，例如，动态粘性指数，粉末曝气，流动角和首次雪崩角

GranuDrum

的GranuDrum仪器是一种基于旋转滚筒原理的粉末流动性自动化测量技术。一个装有透明侧壁的水平圆筒被称为滚筒，其中一半被粉末样品填满。滚筒以2到60转/分之间的角速度绕轴旋转。每个角速度的快照(30-100张图像，间隔1秒)由CCD相机捕捉。

利用边缘检测算法对单个快照的气/粉界面进行检测，然后计算界面的平均位置和该平均位置周围的变化。接下来，流动角α_f-在文献中又称“动态休眠角”-为每个转速由平均界面位置和动态粘性指数σ计算_f由界面波动确定。

一般来说，流动角α值较低_f与良好的流动性有关。一组广泛的参数-如颗粒的形状，颗粒之间的摩擦，和颗粒之间的内聚力(静电，毛细管和范德华力)-影响流动角度。动态内聚指数σ_f只与谷物之间存在的内聚力相关联。另外，非粘性粉末导致常规流动，而粘性粉末导致间歇流动。结果，接近零接近的动态粘性指数与非粘性粉末有关。增加粉末的粘合性转化为增加的内聚力指数。

除了流动角度α的测量外_f以及内聚指数σ_f作为旋转速度的函数，Granudrum仪器可以在流动时测量粉末通气和第一雪崩角。

GranuCharge

在流动过程中，粉末内部会产生静电。电荷的出现是由摩擦电效应引起的，在摩擦电效应中，两个固体接触时发生电荷交换。当粉末在设备(如输送机、料仓、混合机等)内部流动时，摩擦电效应发生在设备与颗粒接触处以及颗粒之间的接触处。因此，粉末的性质以及用于制造装置的材料的性质被认为是关键参数。

GranuCharge仪器设计用于精确和自动测量在与选定材料接触的流动过程中粉末内产生的静电电荷的数量。

当粉末样品在振动的v型管中流动后，它落入与静电计相连的法拉第杯中，而静电计又决定了粉末在v型管中流动时所获得的电荷。为了达到可重复的结果，采用振动或旋转装置定期给v型管送料。

选粉

在本次研究中，使用了Höganäs公司提供的不锈钢粉末。

图1所示。SS 316L粉末的SEM照片及粒度分布由Höganäs提供。

这种粉末有两种不同的版本，一种是由供应商提供的，另一种是通过3D打印机选择性激光熔化(SLM)过程获得的。

然而，这些粉末在Granutools的实验室里保存了几个月。在那里，样品的历史尚不清楚，它们的特性也与生产商对新鲜粉末的规格无关。

GranuDrum分析

试验协议

为了用GranuDrum仪器进行实验，在打开盒子后不久，将粉末引入测量单元。使用的粉末量约为50 mL。每个粉末在标准条件下(21°C和23% RH)检测。接下来，分析20个GranuDrum速度(从2到60转/分)，对每个速度，拍摄50张照片，以提高测量的重复性和准确性。

实验结果

粘性指数和动态休止角随颗粒转速的变化如图2所示。所有提出的测量都是通过增加转鼓的速度，然后减少它(这一步的主要目的是强调一种粒化现象，即触变性行为)。通过动态休止角(考虑了毛细管、静电和范德华三种粘结力以及颗粒间的接触力)来量化粉末的流动性。与界面(空气/粉末)位置变化相关的粘性指数仅表示三种接触力。因此，用动态休止角表征粉末的流动性，用内聚性指标量化粉末的铺展性。

图2。粘性指数与转鼓速度的关系。

讨论

首先，不能强调触变行为(通过降低或增加滚筒的速度)。因此，这些样品不受团聚的影响。粉末扩散性——由于其原始算法图像处理，即粘合指数——可以获得极好的精度(1.8%)。的确，对于高速(高于45转/秒，即200mm /秒，速度转换参见附录1)，可见原始粉末的粘结指数比使用的样品要低;因此，在重新加工/SLM过程中最好使用原始粉末，而不是使用使用过的粉末(G. Yablokova et al.， 2015)。

此外，图2还有助于优化流程速度。事实上，如果必须在高速下达到良好的铺展性，可以推断，重涂机速度高达170毫米/秒是完美的选择，因为粘结指数是令人满意的，工艺速度足够高。

图3说明了粉末的流动性。首先，小于20转/分钟使得很难区分不同的粉末，这可以归因于这些粉末所表现出的相似的流动行为。其次，超过20 rpm，可以推断出原始粉末的流动性比使用过的要好。事实上，在50转/分钟时，原始粉末的动态休止角接近60°，而在使用的样品中，它等于65°。

图3。动态休止角与转鼓速度的关系。

最后，摩擦电效应是解释使用过的粉末和未使用的粉末之间的铺展性/流动性变化的一个可能的原因。使用过的粉末很可能更容易受到电荷的影响，特别是在高速下。因此，为了证实这一理论，进行了大量的试验GranuCharge仪器．

碳，硫，氧，氮含量分析

欧洲杯足球竞彩材料和方法

使用CS744和ONH836元素分析仪，LECO中心(LECO欧洲应用和技术中心，柏林10589，德国)测量了样品的碳、硫、氮和氧含量。整个测量重复三次(n = 3);大约1g是典型的样品质量。

图4。CS744分析仪的摄影。

图5。ONH836分析仪的照片。

实验结果

下图显示了用于再生和原始不锈钢粉末测量的氧/氮含量和碳/硫含量。还显示了标准偏差。

图6。碳和硫含量的原始ss316l粉末- CS744分析。

图7。对所用ss316l粉末CS744的碳和硫含量进行分析。

图8。氧和氮含量的原始ss316l粉末- ONH836分析。

图9。对所用ss316l粉末中的氧、氮含量- ONH836进行分析。

讨论

下表总结了LECO的结果。

表格1。概述了316L原粉和原粉的碳硫分析方法

样品名称	类型的分析	内容±σ（％）
SS 316L初榨粉末	碳含量	0.01400±0.00011
SS 316L二手粉末		0.01710±0.00012
SS 316L初榨粉末	硫含量	0.00565±0.00005
SS 316L二手粉末		0.00697±0.00008
SS 316L初榨粉末	氧含量	0.0629±0.0006
SS 316L二手粉末		0.0767±0.0037.
SS 316L初榨粉末	含氮量	0.0563±0.0001
SS 316L二手粉末		0.0709±0.0030

碳和硫的分析非常有趣，强调SLM过程稍微改变粉末组合物。可以看出，与母粉末（S = 0.00697％和C = 0.017％）相比，硫和碳含量更为显着（S = 0.00565％和C = 0.014％）。此外，与处女粉末（n = 0.0709％和O = 0.0767％）的氮气和氧含量也更大（n = 0.0563％和0.0629％）。这些是有趣的观察结果，并且无论SLM在惰性气氛下进行，都不能防止粉末氧化。

GranuCharge分析

试验协议

使用Granucharge仪器分析粉末的摩擦电效应。对于使用燃料仪器进行的每个实验，使用旋转进给器和铝/不锈钢316L管（参见图10）。

图10。试验期间使用的旋转给料机的照片。

每次测量，使用50毫升粉末，测量后不重复使用。再次进行四次测试，然后绘制平均值。所有粉末在标准条件下(26°C和38% RH)进行检测。

在测试开始时，粉末在法拉第杯内引入以测量初始粉末电荷密度（问_我在数控/ g)。完成此步骤后，将粉末转移到旋转给料机内，然后开始实验。端电荷密度(问_f， nC/g)。

通过矩形仪器实现的所有结果总结在表2中。每个电荷密度值与四个测试之间计算的平均值相关。（δ.q =问_fMean−问_0的意思，以μC/ kg和σ与每个测试所获取的标准偏差相关联。

表2。用GranuCharge仪器合成的结果

样品名称	管道材料	问0（NC / kg）	问f（NC / kg）	σ问f	Δq (nC / g)	σΔq (nC / g)
SS 316L初榨粉末	铝	-0.017	-0.069.	0.004.	-0.052	0.004.
SS 316L二手粉末		-0.011	-0.050	0.004.	-0.039	0.004.
SS 316L初榨粉末	SS 316升	-0.017	-0.127	0.004.	-0.110	0.004.
SS 316L二手粉末		-0.011	-0.105	0.004.	-0.094	0.004.

结果解释

图11显示了使用GranuCharge仪器在美国，可以以极好的精度(最佳精度为3.4%)进行粉末的区分，这确实很有趣。甚至初始电荷密度在不同的粉末之间也有很大的不同。可见，原始粉末的初始电荷密度最高(-0.017 nC/g)，而回收样品的初始电荷密度最低，为-0.011 nC/g。样品的电荷密度是负的，因此，它们是阴离子粉末。

图11。ss316l粉末初始和最终电荷密度比较的直方图。

粉末流动后，接触不锈钢316L和铝管，由它们建立的电荷也是负电荷。然而，无论使用何种管材，与使用过的管材相比，未加工粉末的电荷积聚都更高。因此，原始试样更容易受到摩擦电效应的影响。

Carbone分析可能对这些观测结果给出一种可能的解释。与原粉相比，用过的粉末含碳量确实较高。此外，碳被认为是一种抗静电剂，因此，增加粉末碳含量不仅可能导致初始电荷的减少，还可能导致在流动后形成较低的电荷密度。

相反，前面的结论必须仔细考虑。显然，SLM操作后的回收过程可能会导致粉末的物理化学性质发生一些复杂的变化。这种变化有颗粒大小分布/形状，也可能发欧洲杯猜球平台生表面特征，使结果难以解释。

结论

• 金属粉末老化的AM很难强调传统技术，如密度- tap和霍尔流量计，因为他们的用户依赖和不合格的再现。
• 相反，使用LECO和Granutools仪器，SLM过程后的回收可以非常精确地进行。
• 使用GranuDrum仪器，可以得出与原始粉末和使用的SS 316L粉末的流动性和铺撒性有关的结论(精确度接近2%)。结果表明，与用过的粉末相比，用过的粉末具有更好的流动性和铺展性。
• 通过GranuCharge分析，表明原始粉末对电荷更敏感(精确度最高为3.4%)。然而，使用铝作为加工材料可以减少电荷的积聚，特别是用再镀器来分散粉末。
• 胰蛋白酶结果似乎通过LECO分析与碳，硫，氮气和氧气含量（CS 744和ONH 836仪器）进行了证实。基于这些测量，可以说，与原始粉末相比，碳，硫，氮气和氧含量较高，而与处女相比，再生粉末较高。作为抗静电代理，碳可以是关于矩形分析的一个潜在解释。

附录

附录1:转鼓转速与过程转速的关系(mm/ second)

图12。转鼓转速与加工速度的关系(mm/second)。

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这些信息已经从Granutools提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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