Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik
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ei (weichen) Plastpulvern, fett- und eiweißhaltigen Futter- und Lebensmitteln<br />
entstehen.<br />
Gewöhnlich beginnen Sinter-Mikroprozesse von VAN-DER-WAALS-Festkör-<br />
pern durch Oberflächen- oder Volumendiffusion schon bei<br />
T≈ ( 0,<br />
75...<br />
0,<br />
9)<br />
⋅ T , ( 6.111)<br />
Tm<br />
MVT_e_6neu <strong>Mechanische</strong> <strong>Verfahrenstechnik</strong> - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,<br />
10.10.2012<br />
m<br />
Schmelztemperatur, ⇑ Polymere → Metalle → Metalloxide<br />
wobei molekulare Platzwechselvorgänge sich an der Partikeloberfläche (hohe<br />
Häufigkeit struktureller Fehlordnungen, hohe Diffusionsaktivität) bei geringe-<br />
ren Temperaturen vollziehen als in der Partikelvolumenphase (geringere Fehl-<br />
ordnungshäufigkeit).<br />
Bei merklichem Dampfdruck an der Feststoffoberfläche tritt Verdampfung (=<br />
Sublimation) und bei geringerem Dampfdruck an den Rauhigkeitskontakten<br />
Kondensation (=Desublimation) am sich bildenden Sinterhals ein.<br />
Den Mikroprozesse des Sinterns (Polke, Rumpf, Sommer u.a.) ist eine ausge-<br />
prägte Zeitabhängigkeit t (Mikroprozesskinetik) und Temperaturabhängig-<br />
keit T (⇒ insbesondere der Stoffwerte) eigen (Tabelle 6.5):<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎝<br />
dS<br />
n<br />
d S<br />
⎛ ⎞<br />
S ⎞<br />
E<br />
⎟ ∝f<br />
( t,<br />
T)<br />
⋅exp<br />
⎜<br />
⎜−<br />
⎟ . ( 6.112)<br />
d ⎠<br />
⎝ RT<br />
⎠<br />
Sinterhalsdurchmesser<br />
d Partikelgröße<br />
ES<br />
Aktivierungsenergie beim Sintern<br />
Mikroprozess N f(t, T) Materialverhalten<br />
viskose Kontaktabplattung 3 3 t 1 FN<br />
2<br />
32 G ⎟<br />
0 d<br />
⎟<br />
⎛ ⎞<br />
⎜ +<br />
⎝ η ⎠<br />
linear viskoelastisch<br />
*<br />
viskoses Fließen mit Sinterhalsbildung<br />
2 8 t ⎛ 2σsg<br />
1 FN<br />
⎞<br />
⎜ + ⎟ 2<br />
5η⎝<br />
d π d ⎠<br />
linear viskos<br />
Oberflächendiffusion 7<br />
4<br />
σsga<br />
ADS<br />
⋅ t<br />
4<br />
d k BT<br />
diffusiver Transport<br />
Volumendiffusion 5<br />
3<br />
σsga<br />
AD<br />
V<br />
⋅ t<br />
3<br />
d k T<br />
diffusiver Transport<br />
Verdampfung und Rekondensation<br />
3<br />
σ<br />
sg<br />
B<br />
3<br />
a Ap<br />
D / p0<br />
⋅ t<br />
dk<br />
T<br />
B<br />
399<br />
diffusiver Transport<br />
* Reihenschaltung von Feder- und Dämpfungselement (MAXWELL-Körper)<br />
Tabelle 6.5: Sinter-Mikroprozesse
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