Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

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dernde Haftwirkung auftritt. So können z.B. Adsorptionsschichten grenz-
flächenaktiver oder anderer organischer Stoffe durch ihre abstandserhöhende
sterische Abschirmwirkung die Adhäsionskräfte deutlich herabsetzen, siehe
dazu auch den Abschnitt 6.1.1.2.6.
Bild 6.6: Partikelkontakt mit Adsorptionsschichten
Ein weiterer Einfluss folgt daraus, dass Adsorptionsschichten die Kontaktgeometrie
und somit auch die Partikelabstände a beeinflussen können, siehe Bild
6.6. In diesem Zusammenhang sind Abhängigkeiten von der Dicke der Adsorptionsschicht,
den stofflichen Eigenschaften, aber auch von der Oberflächenrauhigkeit
festgestellt worden.
Wenn sich die Adsorptionsschichten gegenseitig durchdringen (aA ≥ a/2), dann
wirken in ihnen die entsprechenden Kohäsionskräfte (z.B. Wasserstoffbrückenbindungen
in wässrigen Adsorptionsschichten aufgrund von Adsorption
aus der Umgebungsatmosphäre) /3.98/ bis /3.100/:
MVT_e_6neu Mechanische Verfahrenstechnik - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,
10.10.2012
= σ ⋅ π ⋅ d ⋅ ( a − a / 2)
. ( 6.55)
FH 0 Z,
A
A
a Partikelabstand ohne Adsorptionsschichten
Sie wird wesentlich von der idealen Zerreiß- oder Zugfestigkeit σZ,A einander
"durchdringender" adsorbierter Schichten (aA ≥ a/2) beeinflusst, die sich aus
der maximalen Anziehungskraft der molekularen Wechselwirkungspotentiale
Fmax (siehe Folie 6.6, AT_RC_2_Sem.doc) abschätzen lässt:
σ
E
Z,
max
F
=
d
max
2
A ⋅
n+
1 2
m−n
n ⋅ A a F=
0 d A 1
= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
E m+
1 a m − n n ⋅ A d
n+
1
Fmax
Mit dem Abstandsverhältnis
a
a
F=
0
Fmax
folgt
σ
E
Z,
max
1
m−n
1
m−n
2
A
1 a
= ⋅
m + 1 a
1
m−n
n+
1
F=
0
n+
1
Fmax
. ( 6.56)
n ( n 1)
A m B n 1⎞
m ( m 1)
B n A
⎜
m 1
⎟
⎠
⎜
⎛ ⋅ + ⋅ ⎞ ⎛ ⋅ ⎞ ⎛ +
= ⎜
⎟ ⋅⎜
⎟ =
( 6.57)
⎝ ⋅ + ⋅ ⎠ ⎝ ⋅ ⎠ ⎝ +
1 ⎛ n + 1 ⎞
= ⋅ ⎜ ⎟
m + 1 ⎝ m + 1⎠
n+
1
m−n
, ( 6.58)
2
wobei für den auf die Dichte bezogenen molekularen E-Modul ( ≡ c Schallge-
schwindigkeit) geschrieben werden kann:
3
( −U
B ) N A ⋅d
= n ⋅ m ⋅ ⋅ 3
a M
( −U
B;
= n ⋅ m ⋅
M
E M
m
ρ s
F=
0
)
. ( 6.59)
S