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多年來二氧化鈦因其色彩亮白、折光率高，在眾多行業中廣泛用作色素和乳濁劑。盡管使用廣泛，但由于極其強的粘性，處理粉體形式的二氧化鈦通常極具挑戰性。在操作中使用該材料時 (例如，從料斗散落，進料到單元操作中以及與其它粉體混合)，通常需要采取特殊措施。

識別和量化工藝中與最優性能相關的粉體屬性，并用以優化新配方，從而避免花費高昂的成本使樣品經歷整個加工過程來評估適用性，大大節省時間和原材料，同時最小化了不合規范產品的浪費。

評價批次間差異

盡管三個批次的二氧化鈦都滿足現有的技術規格，在相同的過程中表現出了明顯不同的行為，導致最終產品的質量出現了不可接受的偏差。使用一系列傳統的表征技術對此進行分析，但未能區分出三個批次的差異，一部分的原因是測試結果的變量太多。

轉而使用FT4 粉體流變儀^?分析各批次樣品，都可觀察到清晰、可重復的差異，對過程性能的差異給出合理的解釋，以便用戶未來能可靠地評估不同批次工藝相關的質量。

測試結果

動態測試：基本流動能

在三種材料中，樣品B產生的BFE最高，樣品C的最低。在該案例中，由于粉床更高效地排列，因此具有較高的BFE，意味著槳葉移動時，需要排開更多的粉體，可供顆粒進入的空間更少。這導致移動粉床需要更多的能量，表明在動態、強制流動的條件下 (例如，螺旋加料器中) 粉體可能發生問題。

整體測試：透氣性

在三種材料中，樣品B的壓降最低，樣品C的最高。高壓降表明氣流通過樣品時受到的阻力更大，即透氣性更差。樣品B的低壓降 (高透氣性) 通常是因為結構均勻，粉床有效地排列，通常與改善低應力環境下 (例如，填充操作) 重力流動有關。

剪切測試：剪切池

在剪切池結果中觀察到了不同的趨勢，這是由于該測試方法所采用的不同應力和流動狀態所決定的。剪切池測試旨在代表操作中所經受的高應力、靜態條件，例如，料斗重力卸料。與其它兩個樣品相比，樣品A所產生的剪切應力值明顯較大，表明在存儲固結時更難以發生起始流動 (從靜態轉變為動態)。樣品B和C所產生的剪切應力值接近，說明兩者在這些條件下的表現差不多。

結論

FT4可清晰、重復地量化三種樣品的動態、松裝和剪切特性之間的差異。樣品B所產生的基本流動能和透氣性值最高，剪切應力值較低，可知與其它兩個樣品的表現截然不同。樣品A和C的結果說明，與樣品B相比，兩者在一系列過程中表現出更強的粘結行為：樣品C所產生的BFE和透氣性值最低，說明在低應力的過程 (例如，混合和填充) 中的粘性最強，樣品A產生的剪切應力值最高，說明在高應力操作 (例如，料斗卸料) 中最難以流動。

粉體流動性并非材料的固有屬性，而是粉體在特定設備件中以所需方式流動的能力。成功的加工過程需要粉體與工藝的完美匹配，相同的粉體在一個過程中性能良好，而在另一個過程中卻不佳的情況并不罕見。這表明，需要多元表征方法，得出的結果能夠與工藝評估相聯系，從而構建對應于可接受的工藝行為的參數設計空間。FT4多元方法模擬一系列單元操作，從而直接研究粉體對各種工藝和環境條件的響應，而不是依靠單一的特性表征來描述所有的過程行為。

關于麥克默瑞提克

Micromeritics 是提供表征顆粒、粉體和多孔材料的物理性能、化學活性和流動性的全球高性能設備生產商。我們能夠提供一系列行業前沿的技術，包括比重密度法、吸附、動態化學吸附、壓汞技術、粉末流變技術、催化劑活性檢測和粒徑測定。

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