ПОРОШКИ

ПОРОШКИ, двухфазные системы, представляющие собой твердые частицы дисперсной фазы, распределенные в воздухе или др. газовой среде. Традиционно к порошкам относят большинство сыпучих материалов, однако в узком смысле термин "порошки" применяют к высокодисперсным системам с размером частиц, меньшим нек-рого критич. значения, при к-ром сила межчастичного взаимод. становится соизмеримой с их весом. Наиб. распространение имеют порошки с размером частиц от 1 до 100 мкм. Уд. межфазная пов-сть таких порошков меняется в широких пределах - от неск. м2/г (аэросил, сажа) до долей м2/г (мелкие пески). Высокодисперсные порошки с частицами размером < 1 мкм, взвешенными в газовой фазе и участвующими в броуновском движении, образуют аэрозоли (пыли, дымы).

Структурно-реологические свойства. Наряду с развитой межфазной пов-стью, обусловливающей мн. св-ва порошков как высокодисперсных систем, важнейшее значение имеют структурно-реологич. св-ва: способность к необратимым сдвиговым деформациям (течению), образование обратимо разрушаемых контактов между частицами (структурирование) и др. Осн. реологич. характеристики порошков-предельное напряжение сдвига и эффективная вязкость. В рамках механики сплошных сред, начиная с работы К. Кулона (1773) до 2-й пол. 20 в., порошки рассматривались как пластич. тела и на основе теории пластичности были сформулированы условия мех. деформации порошков. В частности, сдвиговая деформация порошков наступает при предельном напряжении сдвига т, обусловленном двумя факторами: притяжением частиц порошков друг к другу (аутогезией) и трением между частицами порошков (обычно наз. внутренним трением, но не связанным с диссипацией энергии деформирования). Согласно условию Мора-Кулона,

4014-4.jpg

где С-сопротивление деформированию, связанное с аутоге-зией, a-угол внутр. трения, sн - нормальное напряжение (tg a · sн- сопротивление, обусловленное внутр. трением). Аутогезия определяется гл. обр. природой и силой межчастичного взаимодействия (см. Адгезия). Осн. вклад в межчастичные взаимод. в порошках дают межмолекулярные взаимодействия и электростатич. отталкивание, связанное с заряжением пов-сти при перемещениях частиц друг относительно друга и их соударениях. Роль электростатич. взаимодействия особенно важна при взаимодействии полимерных частиц.