Экспериментально определены силы адгезии частиц неправиль­ной формы порошков бронзы Бр ОС 6-6, никеля электролитическо­го и карбонильного, фторопласта-4ДПТ (ТУ 6-05-041-372-72), 4ДТ, 4ПФТ и фторопласта-40 к плоской поверхности и поверхности час­тиц фторопласта 4ДПТ, плоской поверхности и поверхности частиц бронзы Бр ОС 6-6.

В опытах для каждой высоты, с которой падала подвижная часть устройства, измеряли размеры наименьших частиц порошков, и определяли средние значения эквивалентных диаметров.

В табл. 4.1 приведены силы и удельные силы адгезии бронзовых частиц к различным поверхностям, определенные условием Fadi = = Foi по зависимостям (4.7) и (4.8).

Близкими к результатам для бронзового порошка получены ре­зультаты для порошков никеля.

Силы адгезии увеличиваются с увеличением размеров частиц, что связано с увеличением фактической поверхности контактов. Удельная сила адгезии с изменением размеров частиц изменяется в узком интервале. Для практических целей используют среднее зна­чение удельной силы, зависящее от контактирующих материалов и характера контактирующих поверхностей. Силы адгезии к поверх­ностям частиц больше, чем к плоской поверхности.

Аналогичные зависимости сил адгезии получены для частиц фторопласта к поверхностям бронзы и фторопласта (табл. 4.2) и поверхности никеля (табл. 4.3).

Из сравнения удельных сил адгезии частиц порошков к поверх­ностям бронзы, никеля и фторопласта видно, что наименьшие зна­чения их относятся к частицам фторопласта, контактирующим с поверхностью фторопласта. Значительно больше они при контак­тировании с бронзой или никелем. Разница в значениях сил адгезии может быть использована для создания благоприятных условий образования агрегатов смесей при смешивании компонентов. При смешивании частицы фторопласта не будут соединяться между со­бой, а будут покрываться металлическими частицами, силы адгезии которых к фторопласту больше сил когезии фторопластовых час­тиц.

Таблица 4.2

Силы адгезии металлических частиц к частицам фторопласта в процессе смешивания увеличиваются в сравнении со свободным нанесением их на поверхность частиц фторопласта (табл. 4.4).

Увеличение сил адгезии при смешивании порошковых компо­нентов вызывается в основном в результате сближения частиц под действием сил, возникающих при движении порошковых масс в смесителе.

Зависимость сил адгезии от размеров частиц порошков бронзы и фторопласта представлены графическими зависимостями коэффи­циента гравитации (рис. 4.2 и 4.3). Гравитационный коэффициент (Ки) увеличивается с уменьшением размеров частиц всех порошко­вых материалов. Большей адгезией обладают частицы к поверхно­стям разноименных материалов в сравнении с адгезией к поверхно­стям одноименных материалов (когезией).

Из графических зависимостей гравитационных коэффициентов определяют критические размеры частиц порошковых компонен­тов, удерживающихся на поверхностях других частиц, при дейст­вии на них только сил тяжести. Для этого достаточно продолжить линии соответствующих зависимостей до пересечения с линией соответствующей значению Ки = 1.

Максимальными эквивалентными диаметрами частиц порошков бронзы, железа, меди и никеля, способных удерживаться на по­верхностях частиц фторопласта, будут йэ = 12^13 мкм.

Размеры частиц, мкм

Рис. 4.2. Зависимость гравитационного коэффициента от размеров частиц бронзы:

1 - бронза, плоскость; 2 - фторопласт, плоскость; 3 - бронза, поверхность частиц; 4 - фторопласт, поверхность частиц; 5 - фторопласт, поверхность частиц после смешивания

Размеры частиц, мкм Рис. 4.3. Зависимость гравитационного коэффициента от размеров частиц

Фторопласта:

1 - фторопласт, плоскость; 2 - бронза, плоскость; 3 - фторопласт, поверхность частиц; 4 - бронза, поверхность частиц

Для частиц фторопласта, способных удерживаться на поверхно­стях металлических порошков, наибольшими эквивалентными диаметрами являются йэ = 55^60 мкм.

С учетом действия сил на частицы при смешивании сухих по­рошковых компонентов в механических смесителях критические размеры частиц определены по зависимости (2.7) и эксперимен­тальным значениям удельных сил адгезии частиц (табл. 4.1; 4.2).

Размеры частиц йэ = 72^95 мкм фторопласта и йэ = 12^15 мкм для металлических порошков (медь, бронза, железо, никель) явля­ются критическими. Агрегаты частиц с оболочкой из частиц по­рошков основы материала могут формироваться при применении порошков основы с размерами частиц, меньшими критических зна­чений.