4.3. Плотность утряски

Эта величина характеризует способность порошка к структурному Уплотнению без деформации частиц при механическом вибровстряхивании, когда частицы наиболее компактно перераспределяются в занимаемом объеме. Определяют ее обычно следующим образом:

засыпав определенную навеску порошка в цилиндр точно измеренного  внутреннего диаметра и высоты, рассчитывают исходный объем пробы, замерив высоту слоя порошка в цилиндре. Затем встряхивают цилиндр либо вручную постукиванием, либо на специальном вибраторе до тех пор, пока объем порошка непримет  постоянного значения, т. е. уровень его в цилиндре не перестанет снижаться. Отношение массы порошка к величине этого конечного объема и представляет собой плотность утряски порошка,

Гис. 4. 3. Компактная укладка сферических частиц различного размера [55] Гас. 4. 4. Прибор для определения текучести порошков

1 - воронка; 2 - стойна; 3 - приемник[4]

которая характеризует структурное уплотнение порошка, т. е. способность частиц перемещаться друг относительно друга и вследствие этого сокращать занимаемый объем без деформации самих частиц.

Величина плотности утряски зависит от тех же факторов, что и насыпная плотность, т. е. от формы частиц, строения их поверхности и гранулометрического состава порошка, и характеризует его фрикционные свойства. Угомогенных порошков с частицами неправильной формы, с шероховатой поверхностью уплотняемостъ всегда хуже, чем с гладкими частицами правильной формы, а в полидисперсных материалах она всегда выше и достигает максимума при некотором оптимальном соотношении фракций. Влияние на уплотнение такого фактора, как размер частиц, наглядно иллюстрируется моделью (рис. 4. 3) [17]. Сферические частицы одинакового размера можно уложить с плотностью 74 %. Если составить набор из двух видов сферических частиц, один из которых размещается в свободном  пространстве  между крупными, то теоретическая плотность укладки таких частиц составит 86%. Если по тому же принципу подобрать частицы трех фракций, то плотность укладки составит 90-92 %, а для четырех - фракционного состава - 95-97 %.

Отношение насыпной плотности к плотности утряски с_н/с_у  рассматривается, как дающее качественное представление о теку­ чести порошка [18]. Разность между ними ∆ с =с_н-с_уможет служить нритерием структурной уплотняемости, определяющим физичесную способность частиц данного порошка размещаться без

деформирования наиболее компактно в положении устойчивого равновесия друг относительно друга в ограниченном объеме. Конкретное числовое значение этого критерия выражается приростом

массы  на единицу объема. Степень утряски ∆ с/ Сн (%) также харакеризует структурную уплотняемость порошка, но несколько  иным  образом, поэтому характер изменения ∆ с и ∆ с/с_н обычно не сов адает. Наиболее исчерпывающей характеристикой структурного уплотнения порошков является, может быть, коэффициент плотности укладки частиц [19], который определяется по отношению насыпной плотности для максимальных его значений (или плотности утряски - для минимальных) к истинной плотности материала с_пикн. Он представляется более универсальным  показателем для порошков [20], чем ∆ с, поскольку зависит не только от плотности, но и от целого комплекса параметров: размеров,   топографии, внутренней пористости частиц, формы и т. д.

\