Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

µ
µ
r,
max
=
MVT_e_6neu Mechanische Verfahrenstechnik - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,
10.10.2012
π ⋅
ρ
s,
r
2 ⋅ ρ
s
π ⋅ ρs,
=
2 ⋅ ρ
d
⋅
d
2
2
r
d
⋅
d
3
r
3
=
π ⋅
ρ
s,
r
2 ⋅ ρ
a ⎛ ⎞
F=
0 ⎜
2 ⋅ d
⋅ ⋅ 3 ⎟
⎜
− 2
d
⎟
⎝ a F=
0 ⎠
s
d r d r
⋅ ≈ 1,
57 ⋅
d d
(6.35)
r , max
r
(6.36)
s
d
dr
Bild 6.4: Direkter Kontakt zweier glatter Trägerpartikel der Größe d mit einer
idealen Monoschichtbelegung steifer Nanopartikel der Größe dr
Für das Beispiel ultrafeiner Trägerkugeln d = 10 µm und Nanopartikel dr = 14
nm nach Gl.(6.25) ergeben sich Beladungen von (ρs,r = ρs, k = 6, nr = 1)
3
3
k ⋅ n r ⋅ d r ⎛ 14 nm ⎞
−6
µ r = = 3⋅
= 8,
2 ⋅10
g / kg
3
4
2 d ⎜
10 nm
⎟
praktisch unbrauchbar
⋅ ⎝ ⎠
und realistischer:
d r 14 nm
µ r , DK = 0, 4 ⋅ = 0,
4 ⋅ = 0,
56 g / kg
4
d 10 nm
14 nm
µ r , max = 1, 57 ⋅ = 2,
2 g / kg
4
10 nm
Entsprechend dieser Abschätzungen werden offenbar nur geringe Mengen an
Nanopartikeln benötigt. Nach der Zugabe müssen allerdings die Probleme einer
guten Mischung und Dispergierung der Gastpartikel gelöst werden, um ihre
gleichmäßige Verteilung auf den Oberflächen der Trägerpartikel zu gewährleisten,
siehe dazu auch ZIMMERMANN und Mitarbeiter1 sowie TOMAS und
KLEINSCHMIDT2 .
© Dr .- Ing.habil. J. Tomas 1992
1 Kurfeß D., Hinrichsen H., Zimmerman I.: Statistical model of the powder flow regulation by
Nanomaterials, Powder Technol.159 (2005) 63-70
2 Tomas, J., Kleinschmidt, S., Verbesserung der Fließfähigkeit feiner kohäsiver Pulver durch
nanoskalige Fließhilfsmittel, Chemie-Ingenieur-Technik, 81 (2009) 717-733
d
377