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噴涂的過程是從存儲設(shè)備中抽取精細(xì)粉體（通常是聚合物），將其流化后再通過帶電噴嘴噴射到基質(zhì)上。粉體能否有效、均質(zhì)地流化變得十分關(guān)鍵。理想的狀態(tài)下過程中細(xì)顆粒不會形成團(tuán)聚物堵塞噴嘴或者影響單個顆粒充電，避免黏附于基質(zhì)時形成團(tuán)塊。倉儲設(shè)備中粉體能夠順暢流動也非常關(guān)鍵，粉體渦流也不會流化不良。

識別和量化工藝中與較好性能相關(guān)的粉體屬性，優(yōu)化新配方，節(jié)省時間和原材料成本，評估加工工藝的適用性，避免噴涂產(chǎn)品的浪費。

過程性能和產(chǎn)品質(zhì)量的差異

選用三批用于電暈充電系統(tǒng)的聚合物樣品。樣品A在噴嘴流通性、基質(zhì)粘附性上表現(xiàn)良好，樣品B的表現(xiàn)尚可接受；而樣品C則在這兩方面的表現(xiàn)不佳，容易導(dǎo)致噴嘴堵塞，運輸?shù)礁稍餇t的過程中就從基質(zhì)表面脫落。而粒徑分析的結(jié)論表明，三批粉體具有相同的中值粒徑和粒徑分布，理論上三批樣品都符合標(biāo)準(zhǔn)。

使用FT4粉體流變儀?對三批樣品進(jìn)行測試分析。在多項測試中都可以看出樣品之間存在明顯差異，對此也給出了合理解釋，以便之后剔除不合格批次。

測試結(jié)果

動態(tài)測試

在三批樣品中，樣品A產(chǎn)生的基本流動能（BFE）和比流動能（SE）最高，它們都表明該樣品具有較大的粘性和機(jī)械互鎖作用，有助于在基質(zhì)上形成均勻涂層。然而樣品C產(chǎn)生的BFE和SE最低，無法達(dá)到形成均勻涂層所需的粘結(jié)作用，導(dǎo)致過早脫落。

可壓性

在三批樣品中，樣品C的可壓縮程度最大，表明在強(qiáng)制流動的條件下傾向于壓縮緊實，例如，從存儲罐中抽取粉體傳送入流化室的過程。可壓性越強(qiáng)，越能形成團(tuán)聚物，抑制了噴嘴的噴涂和充電操作。

透氣性

樣品A粉床壓降最小，透氣性好，運輸時，該樣品的流動性好，并且一經(jīng)流化，最容易在氣流中流動。樣品C粉床壓降最大，透氣性最差，可能導(dǎo)致粉體流化不穩(wěn)定，出現(xiàn)波動。

剪切盒測試

剪切盒測試中三批樣品無明顯的差異，剪切應(yīng)力值接近，在2.5%的RSD范圍內(nèi)。可見此測試方法與加工性能缺少關(guān)聯(lián)性，說明剪切測試時固結(jié)、低流動的環(huán)境無法說明流化操作中動態(tài)、充氣時的行為。

結(jié)論

FT4使用多種方法測試三批粉體樣品的差異，清晰、可重復(fù)地鑒別出了動態(tài)、可壓性、透氣性的差異，與加工性能也有良好的相關(guān)性。同時結(jié)果也表明由于所處應(yīng)力和流動形式不同，單純使用剪切盒測試難以表征該工藝下粉體的特性。在三批樣品中，樣品A的基本流動能、比流動能和透氣性好，可壓性最低。這表明，要形成均勻的涂層，需要一定的粘性，但也會易于結(jié)團(tuán)并且粉流不穩(wěn)定，最終也可能導(dǎo)致加工問題。樣品C的基本流動能和透氣性最差，可壓性最大，運輸?shù)搅骰視r對壓制最敏感，形成團(tuán)塊堵塞噴嘴，導(dǎo)致充電不均。

可見粉體流動性并非材料的固有屬性，不同批次的樣品能夠得到某些標(biāo)準(zhǔn)，但是使用多元表征手段，模擬特定的工藝中的流動能力。可見獲得成功的產(chǎn)品，粉體原料需要與工藝條件完美配合。粘性粉體可能有助于涂層，但也可能導(dǎo)致結(jié)塊堵塞。可見不能只依靠單一表征手段，因此需要借助FT4的多種測試手段區(qū)分不同批次間的差異，模擬單元操作，深入研究粉體對各種加工和環(huán)境條件的響應(yīng)。

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