Naprężenie ścinające
Naprężenie ścinające to obciążenie mechaniczne proszków, granulatów lub materiałów sypkich wywierane przez siły działające stycznie. Powodują one ruchy względne między cząstkami lub między cząstkami a powierzchniami urządzeń. Występuje on zwłaszcza w procesach takich jak mieszanie, transport, dozowanie, aglomeracja lub rozdrabnianie.
Naprężenie ścinające opisuje się za pomocą naprężenia ścinającego τ, które definiuje się jako siłę na jednostkę powierzchni. W przypadku mediów ciągłych i efektywnych układów cząstek można przyjąć następujące przybliżenie:
τ = μeff ⋅ γ˙
- μeff to lepkość efektywna
- γ˙ to szybkość ścinania
W przypadku suchych układów proszkowych lepkość efektywna nie jest jednak stałą materiałową, lecz parametryzowanym parametrem opisującym opór zespołu cząstek na ścinanie. Zależy ona od stopnia zagęszczenia, struktury cząstek, tarcia oraz warunków procesowych.
W technologii proszkowej obciążenia ścinające mają decydujący wpływ na strukturę cząstek i właściwości produktu. Wysokie obciążenia ścinające mogą prowadzić do dezagregacji, rozdrobnienia cząstek, powstawania pyłu, segregacji lub aktywacji powierzchni. Szczególnie wrażliwe na obciążenia ścinające są produkty takie jak kryształy, cząstki powlekane lub kruche granulaty.