ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адгезия частиц неправильной формы из "Адгезия пыли и порошков 1976 " Особенности адгезии частиц неправильной формы. Частицы неправильной формы характеризуются тремя измерениями длиной, шириной и высотой. Производить сравнения адгезии частиц неправильной формы по этим трем измерениям не представляется возможным. Поэтому необходимо привести размеры частиц неправильной формы к одному размеру, эквивалентному этим трем. [c.165] Приведенные данные справедливы только для лессовых частиц, удвоенный средний радиус которых более 60 мкм. [c.166] Корн [89] отмечал, что прилипание нитей, оплавленные концы которых имели сферическую форму (см. рис. 111,9,6), больше, чем нитей с другими формами оплавленных концов (см. рис. III. 9, а, б). Это свидетельствует о том, что в первом случае площадь контакта больше. Такое явление наблюдалось для крупных частиц диаметром 88 мкм, что, на наш взгляд, объясняется их большей массой и большей силой прижима по сравнению с частицами меньших размеров. [c.166] Однако понятие о коэффициенте сферичности все же не в полной мере можно использовать для оценки особенностей адгезии частиц неправильной формы, так как не учитывается соотношение между высотой, длиной и шириной частицы. Более полно учитывает это соотношение ранее рассмотренное понятие 162] об эквивалентном размере частиц, который определяется при помощи формул (III, 14) —(III, 16). [c.166] Проведем сопоставление сил адгезии сферических частиц и частиц неправильной формы, эквивалентный размер которых равен размеру шарообразных частиц. [c.166] Адгезия частиц неправильной формы к стеклянной поверхности, которую можно считать идеально гладкой, ниже (кривая 1 ), чем адгезия эквивалентных им сферических частиц (кривая 1). Частицы неправильной формы контактируют с гладкой поверхностью своими выступами. Радиус кривизны этих-выступов незначителен, поэтому в соответствии с формулой (V, 5) приведенный радиус кривизны шероховатой поверхности частиц будет относительно небольшим, что обусловливает незначительную площадь контакта частицы с поверхностью и снижение адгезии частиц не-правильной формы по сравнению с шарообразными частицами. [c.167] Адгезия частиц неправильной формы к шероховатой стальной поверхности (кривая 2 ) мало отличается от адгезии равновеликих им стеклянных шарообразных частиц (кривая 2). Адгезию частиц неправильной формы к стальной поверхности, обработанной по 5-му классу чистоты, можно рассматривать как взаимодействие двух шероховатых поверхностей. Контакт таких поверхностей осуществляется путем соприкосновения выступов двух шероховатых поверхностей. В результате такого соприкосновения увеличивается площадь контакта частицы с поверхностью и растет величина адгезионного взаимодействия. Поэтому адгезия шарообразных частиц и частиц неправильной формы к шероховатым поверхностям (кривые 2 и 2 ) отличается незначительно в то же время для гладких поверхностей (кривые 1 и 1 ) адгезионное взаимодействие существенно зависит от формы частиц. [c.167] Нормально-логарифмическая зависимость между силой адгезии и эквивалентным размером частиц неправильной формы позволяет производить оценку адгезионного взаимодействия по медианной и средней силам адгезии. [c.168] Как следует из приведенных данных, для частиц неправильной формы, имеющих эквивалентный диаметр 70—ПО мкм, наблюдается рост средней силы адгезии с увеличением размеров частиц значения средней силы адгезии частиц неправильной формы меньше, чем значения средней силы адгезии эквивалентных им сферических частиц. С увеличением размеров частиц от 70 до 110 мкм различие между силой адгезии сферических частиц и частиц неправильной формы становится меньше. [c.168] распределение частиц неправильной формы подчиняется нормально-логарифмическому закону. Те определения и расчетные формулы (см. с. 140), которые были предложены для нахождения средней силы адгезии сферических частйц, могут быть использованы для частиц неправильной формы, размеры которых приведены к одному эквивалентному размеру. [c.168] Зависимость сил адгезии от размеров частиц неправильной формы, в общем случае при контакте шероховатой частицы неправильной формы с шероховатой поверхностью сила адгезии будет являться функцией приведенных радиусов кривизны контактирующих тел и числа контактов между ними, т. е. [c.168] На шероховатой поверхности в случае адгезии гладких сферических частиц число контактов каждой частицы будет колебаться от 1 до 3. Поэтому на шероховатой поверхности адгезия частиц будет зависеть не только от размеров самих частиц, но и от числа контактов, которые зависят от свойств шероховатой поверхности. [c.169] В случае адгезии гладких частиц к гладкой поверхности число контактов равно единице, и тогда в соответствии с формулами (V, 31) — (V, 33) сила адгезии будет определяться размерами частиц, что и подтверждается экспериментально. [c.169] При адгезии частиц неправильной формы, имеющих шероховатую поверхность, к шероховатой подложке в соответствии с формулой (V, 31) адгезия будет определяться значением приведенного радиуса кривизны контактирующих тел в зоне их соприкосновения. Число контактов будет пропорционально той площади, которую занимают прилипшие частицы неправильной формы. Эта площадь ориентировочно равна произведению длины частицы на ее ширину, т. е. lb. Кроме того, число контактов зависит от расстояния между выступами шероховатой поверхности в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т. е. 5поп и Впр (см. рис. V, 2). [c.169] В общем случае число контактов при адгезии частиц неправильной формы на шероховатой поверхности будет пропорционально размерам частиц и обратно пропорционально расстояниям между выступами шероховатой поверхности, т. е. [c.169] Таким образом, сила адгезии частиц неправильной формы на шероховатой поверхности зависит от соотношения таких параметров, как приведенный радиус кривизны контактирующих фаз и число контактов, которые, в свою очередь, зависят от размеров частиц и характеристик шероховатой поверхности. [c.169] В связи с тем, что рассчитать силы адгезии частиц неправильной формы к шероховатым поверхностям при помощи формулы (V, 31) не представляется возможным, обратимся к экспериментальным данным. Нормально-логарифмический закон, характеризующий распределение частиц неправильной формы по силам адгезии, дает возможность определить среднюю силу адгезии. Зависимость средней силы адгезии от эквивалентного диаметра частиц неправильной формы дана на рис. V, 14. Там же для сравнения приведены данные по средним силам адгезии сферических частиц (кривые 1 и 2 ) к тем же поверхностям. [c.169] Изменения средней силы адгезии от размеров частиц неправильной с )ормы объясняются особенностью контакта этих частиц с шероховатой поверхностью. В зоне I рис. V, 14, где соблюдается прямая пропорциональность между силой адгезии и размерами частиц в соответствии с уравнением (V,33), увеличивается число контактов, что обусловливает рост средней силы адгезии. В зоне II рис. V, 14 обратно пропорциональная зависимость сил адгезии от размеров частиц объясняется тем, что для относительно крупных частиц их масса растет в большей степени, чем число контактов. Рост массы прилипших частиц в расчете на один контакт, хотя и увеличивает площадь соприкосновения частиц с поверхностью, но не настолько, чтобы это способствовало увеличению адгезионного взаимодействия частицы в целом. В результате наблюдается снижение сил адгезии по мере роста диа.метра прилипших частиц. [c.170] Для конкретных систем частица — поверхность имеет место такое значение эквивалентного размера прилипших частиц, при котором адгезионное взаимодействие максимально. Для металлических шероховатых поверхностей (кривая 1) максимальная средняя сила адгезии, равная 9,8-10-2 дин, наблюдается для частиц диаметром 110 мкм, а для окрашенных поверхностей (кривая 2) максимальная сила адгезии, которая равна 7,5-10 дин, характерна для частиц диаметром 150 мкхм. [c.170] адгезию частиц неправильной формы можно характеризовать при помощи средней силы адгезии, которую определяют на основании распределения по силам адгезии прилипших частиц неправильной формы относительно эквивалентного размера. Зависимость средней силы адгезии от размеров для частиц неправильной формы более сложная, чем для эквивалентных им частиц шарообразной формы. Для определенного диапазона размеров час--тиц неправильной формы имеет место максимальная адгезия. [c.171] Вернуться к основной статье