• 粉末

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    簡介

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    粉末是一種干燥的塊狀固體,由許多非常細小的顆粒組成,在搖動或傾斜時可以自由流動。 粉末是顆粒材料的一個特殊子類,盡管術語粉末和顆粒有時用于區分不同的材料類別。 特別地,粉末是指那些具有更細粒度的顆粒材料,因此在流動時更容易形成團塊。 顆粒是指較粗的顆粒材料,除非在潮濕時不會結塊。

    類型

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    許多制成品都是粉末狀的,例如面粉、糖、咖啡粉、奶粉復印機碳粉、火藥、化妝粉和一些藥品。 在自然界中,灰塵、細沙和雪、火山灰和月球風化層的表層也是例子。

    由于它們對工業、醫學和地球科學的重要性,化學工程師、機械工程師、化學家、物理學家、地質學家和其他學科的研究人員對粉末進行了非常詳細的研究。

    機械性能

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    通常,與較粗的顆粒材料相比,粉末可以被壓實或松散成更大范圍的堆積密度。 當通過噴灑沉積時,粉末可能非常輕且蓬松。 當振動或壓縮時,它可能變得非常致密,甚至失去流動能力。 另一方面,粗砂的體積密度不會在可觀的范圍內變化。

    粉末的結塊行為是由于分子范德華力導致單個顆粒相互粘附而產生的。 這種力不僅存在于粉末中,也存在于沙子和礫石中。 然而,在這種粗顆粒材料中,單個顆粒的重量和慣性遠大于非常微弱的范德華力,因此顆粒之間的微小粘附不會對材料的整體行為產生主要影響。 只有當顆粒非常小且重量輕時,范德華力才會占主導地位,導致材料像粉末一樣結塊。 流動條件和粘附條件之間的交叉尺寸可以通過簡單的實驗來確定。

    許多其他粉末行為對于所有顆粒材料都是常見的。 這些包括分離、分層、堵塞和解除堵塞、脆性、動能損失、摩擦剪切、壓實和雷諾膨脹。

    交通

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    粉末在大氣中的輸送不同于粗粒狀物質。 一方面,與周圍氣體的拖曳力相比,微小粒子幾乎沒有慣性,因此它們傾向于順流而行,而不是沿直線行進。 因此,粉末可能存在吸入危險。 較大的顆粒無法穿過身體在鼻子和鼻竇中的防御系統,但會撞擊并粘附在粘膜上。 然后身體將粘液排出體外以排出顆粒。 另一方面,較小的顆粒可以一直傳播到無法排出的肺部。 嚴重的、有時甚至是致命的疾病,如矽肺病,是由于在沒有足夠的呼吸保護的情況下使用某些粉末而導致的。

    此外,如果粉末顆粒足夠小,它們可能會在大氣中懸浮很長時間。 空氣分子的隨機運動和湍流提供向上的力,可以抵消向下的重力。 另一方面,粗顆粒非常重,它們會立即掉回地面。 一旦受到干擾,塵埃可能會形成巨大的沙塵暴,在沉降回地表之前穿越大陸和海洋。 這就解釋了為什么自然環境中有害粉塵相對較少。 一旦飄到空中,灰塵很可能會一直飄到空中,直到遇到雨水或水體形式的水。 然后它粘住并被沖到下游,在安靜的湖泊或大海中沉淀為泥漿沉積物。

    粉末

    當地質變化后來將這些沉積物重新暴露在大氣中時,它們可能已經膠結在一起成為泥巖,一種巖石。 相比之下,月球既沒有風也沒有水,因此它的風化層含有灰塵但沒有泥巖。

    顆粒之間的內聚力往往會阻止它們變成空氣,并且風在表面上的運動不太可能擾亂低洼的塵埃顆粒,而不是較大的沙粒在風中突出更高。 車輛通行、挖掘或經過成群的動物等機械攪動比穩定的風更能有效地攪動粉末。

    粉末的空氣動力學特性通常用于在工業應用中運輸它們。 氣力輸送是通過吹氣通過管道輸送粉末或顆粒。 氣體流化床是一種裝有粉末或顆粒物質的容器,通過向上吹氣使粉末或顆粒物質蓬松。

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    3. 機械性能
    4. 交通

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