一种粉体团聚性能的评价装置及评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种粉体团聚性能的评价装置和评价方法，评价装置包括样品槽、压桶和负载物；所述样品槽上端敞口且下端封闭，所述样品槽的内腔为样品池；所述压桶的下端设置有下压网，所述压桶具有与所述样品槽相匹配的外形和尺寸，使得压桶能够导入样品槽中并基本覆盖所述样品池；所述负载物水平放置于所述压桶的上端面上。本发明专利技术通过在确定尺寸的评价装置条件下测得的粉体材料团聚性能值的大小来表征粉体团聚性能的强弱，测试过程快速且准确可靠，而且评价装置便携、实用，本发明专利技术适用于几乎所有粉体产品的团聚性能评价，应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种粉体团聚性能的评价装置及评价方法
本专利技术属于粉体制备
，更具体地讲，涉及一种粉体团聚性能的评价装置及评价方法。
技术介绍
目前针对粉体团聚性能测试的相关技术的报道较少，据《化学品防结块研究》文献中阐述，目前量化表征粉体团聚性能的方法并不多，常用的方法一般有针刺法、倾斜法和吸湿性法。前两种方法主观性强，缺少量化指标；后一种方法认为粉体越易结块，其吸湿性就越强，但并不是所有物料的结块性都与其吸湿性呈正相关。现有技术对团聚强度的测试主要依据是压坯密度-压力法原理和压坯密度-剪切法原理。压坯密度-压力法原理，即含有团聚体的粉体材料在静压成形的过程中，压坯密度与压力对数的关系曲线成转折直线关系，在低压下，关系曲线代表“团聚体”重排，在这一过程中，“团聚体”的结构没有发生变化，而高压下的关系曲线则代表“团聚体”的解体(结构被破坏)，两条关系直线的交点，即转折点对应的临界压力为“团聚体”的破碎压力，此压力即定义为“团聚体”的团聚强度。压坯密度-剪切法原理，即含有团聚体的粉体材料在一定的压力下，在垂直于压力的方向上对粉体进行剪切运动时，当剪切运动稳定后，所需要的剪切力即是破坏粉体团聚体的最小力，此时粉体压力与剪切力成直线函数关系，当粉体压力为零时得到的剪切力即是团聚体的剪切力，此剪切力定义为团聚体的团聚强度。但上述两种原理所设计的检测设备存在不足与缺陷，例如样品预处理的过程复杂，测试结果的准确性很大程度上依赖操作人员的操作水平和操作经验，检测设备较为复杂且昂贵，测试过程复杂且应用领域受限制。专利CN101458185A公开的一种测量超细和纳米碳化钨粉末中团聚体结合强度的方法中，提供一种测量超细或纳米碳化钨粉末中“团聚体”内一次颗粒结合强度的方法。通过在万能力学实验机上，在单向或双向连续的钢或硬质合金压缩模具中加入超细或纳米碳化钨粉体，根据计算机自动记录的压缩过程中的压力与位移，做压坯密度与压力的关系曲线，确定转折点处表观的临界压力，根据“团聚体”相对密度等算出“团聚体”间的孔隙度，最后结合临界压力计算出碳化钨一次颗粒的团聚强度。专利CN105510134A公开的一种粉体强度测试仪以及美国专利US7451666公开的一种测试粉体团聚强度、粘度、摩擦力装置及方法中，均是采用的压坯密度-压力法。专利CN105692210A公开的一种动态粉体流动行为分析仪的方法中，测试时在剪切盖上放上重物作为正压力，在剪切环与基环之间的剪切面上一个电机驱动的推杆作用在剪切盖的顶针上，推动剪切环做剪切运动。设置在杆上的力传感器得到剪切力信号，利用剪切力和压力的函数关系推得粉体团聚强度、内摩擦角等粉体流动性特征。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种能够更加直接、有效、准确地表征粉体团聚情况且便携实用的评价装置及评价方法。本专利技术一方面提供了粉体团聚性能的评价装置，所述评价装置包括样品槽、压桶和负载物；所述样品槽上端敞口且下端封闭，所述样品槽的内腔为样品池；所述压桶的下端设置有下压网，所述压桶具有与所述样品槽相匹配的外形和尺寸，使得压桶能够放入样品槽中并基本覆盖所述样品池；所述负载物水平放置于所述压桶的上端面上。根据本专利技术粉体团聚性能的评价装置的一个实施例，所述压桶的高度大于或等于所述样品槽的高度，所述样品槽的横截面形状为圆形、椭圆形、正方形、长方形、菱形或梯形，所述压桶的横截面形状为与样品槽相匹配的圆形、椭圆形、正方形、长方形、菱形或梯形。根据本专利技术粉体团聚性能的评价装置的一个实施例，所述样品槽为圆筒结构且样品槽的内径为30～580mm，高度为30～600mm，壁厚为0.01～5.5mm。根据本专利技术粉体团聚性能的评价装置的一个实施例，所述压桶为圆筒结构且压桶的外径为20～400mm，高度为40～700mm，壁厚为0.05～5.5mm；所述压桶的下端面为下压网，下压网的切丝厚度为0.01-2.00mm；所述压桶的外壁上设置有高度标尺，其中，所述高度标尺的刻度数值从下往上标示且压桶最底处的刻度数值为0mm。根据本专利技术粉体团聚性能的评价装置的一个实施例，所述负载物是质量为10g～50kg的重物。根据本专利技术粉体团聚性能的评价装置的一个实施例，所述下压网覆盖所述压桶的整个横截面，所述下压网的孔径为2～20mm。本专利技术的另一方面公开了粉体团聚性能的评价方法，采用上述粉体团聚性能的评价装置进行粉体团聚性能的评价。根据本专利技术粉体团聚性能的评价方法的一个实施例，包括以下步骤：A、将粉体材料倒入样品池中并将样品池内的粉体材料表面刮平，其中，控制粉体材料的加入量为样品池容积的1/2～2/3；B、将压桶轻放在粉体材料表面并垂直立稳，根据粉体材料团聚的强弱选择预定质量的负载物并将负载物放在压桶的上端面上；C、压桶在负载物的重力作用下被压入粉体材料中，待压桶的下压深度不再变化时，记录压桶切入粉体材料的深度；D、根据负载物重力与压桶的切入深度和压桶的下压网切丝直径与下压网切丝总长度的乘积切丝的横向截面积，利用下式1计算所述粉体材料的团聚性能值：其中，A为粉体材料的团聚性能值，N/cm3；m1为负载物的质量，Kg；m2为压桶的质量，Kg；g为重力加速度9.8m/s2；S为下压网切丝的直径与下压网切丝总长度的乘积，cm2；h为压桶切入粉体材料的深度，cm。根据本专利技术粉体团聚性能的评价方法的一个实施例，当所述粉体材料团聚程度轻时，粉体材料测试所得A值较小；当所述粉体材料团聚程度严重时，粉体材料测试所得A值与团聚程度轻的粉体材料的A值相比明显增大。团聚性能值A是一个与粉体材料剪切力和压网阻力相关的综合值，能真实反映粉体材料团聚情况。本专利技术粉体团聚性能的评价装置和评价方法通过在确定尺寸的评价装置条件下测得的粉体材料团聚性能值的大小来表征粉体团聚性能的强弱，不仅测试过程快速且反应的粉体团聚性能情况准确可靠，而且评价装置便携、实用且可带入生产一线、库房等进行随时随地检测，本专利技术适用于几乎所有粉体产品的团聚性能评价，应用范围广泛。附图说明图1示出了根据本专利技术示例性实施例的粉体团聚性能的评价装置在下压前的结构示意图。图2示出了根据本专利技术示例性实施例的粉体团聚性能的评价装置在下压后的结构示意图。图3示出了根据本专利技术示例性实施例的粉体团聚性能的评价装置中压桶下压网的结构示意图。图4示出了根据本专利技术示例性实施例的粉体团聚性能的评价装置中压桶上端面的结构示意图。附图标记说明：1-样品槽、2-样品池、3-压桶、4-压桶上端面、5-下压网、6-排气孔。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。大体上来讲，本专利技术的粉体团聚性能评价装置和评价方法实际上是区别于现有技术而提出的一种简化的粉体团聚性能评价装置和方法，采用本专利技术的评价装置和评价方法可以很好地反映粉体材料的团聚特性。具体地，本专利技术中所提及的粉体团聚性能是通过粉体单位体积上所能承受压力的大小来定义和表征的。与现有技术相比，本专利技术能够更为直接有效地表征粉体的团聚情况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉体团聚性能的评价装置，其特征在于，所述评价装置包括样品槽、压桶和负载物；所述样品槽上端敞口且下端封闭，所述样品槽的内腔为样品池；所述压桶的下端设置有下压网，所述压桶具有与所述样品槽相匹配的外形和尺寸，使得压桶能够导入样品槽中并覆盖所述样品池；所述负载物水平放置于所述压桶的上端面上。

【技术特征摘要】
1.一种粉体团聚性能的评价装置，其特征在于，所述评价装置包括样品槽、压桶和负载物；所述样品槽上端敞口且下端封闭，所述样品槽的内腔为样品池；所述压桶的下端设置有下压网，所述压桶具有与所述样品槽相匹配的外形和尺寸，使得压桶能够导入样品槽中并覆盖所述样品池；所述负载物水平放置于所述压桶的上端面上。2.根据权利要求1所述粉体团聚性能的评价装置，其特征在于，所述压桶的高度大于或等于所述样品槽的高度，所述样品槽的横截面形状为圆形、椭圆形、正方形、长方形、菱形或梯形，所述压桶的横截面形状为与样品盛装单元相匹配的圆形、椭圆形、正方形、长方形、菱形或梯形。3.根据权利要求1所述粉体团聚性能的评价装置，其特征在于，所述压桶的上端面上设置有排气孔。4.根据权利要求2所述粉体团聚性能的评价装置，其特征在于，所述样品槽为圆筒结构且样品槽的内径为30～580mm，高度为30～600mm，壁厚为0.01～5.5mm。5.根据权利要求4所述粉体团聚性能的评价装置，其特征在于，所述压桶为圆筒结构且压桶的外径为20～400mm，高度为40～700mm，壁厚为0.05～5.5mm；所述压桶的外壁上设置有高度标尺，其中，所述高度标尺的刻度数值从下往上标示且压桶最底处的刻度数值为0mm。6.根据权利要求1所述粉体团聚性能的评价装置，其特征在于，所述负载物是质量为10g～50kg的重物。7.根据权利要求1所述粉体团聚性能的评价...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹乃珍，姚丽，徐川，陈欣，罗涛，高洁，党春霞，
申请(专利权)人：天齐锂业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51