Porowatość
Porowatość opisuje udział pustych przestrzeni w materiale. W kontekście przetwarzania proszków i inżynierii procesowej termin ten odnosi się zarówno do pojedynczych cząstek, jak i do materiałów sypkich, hałd oraz mieszanek proszków. Porowatość ma decydujący wpływ na właściwości mechaniczne, termiczne oraz związane z transportem substancji.
Na poziomie cząstek porowatość opisuje udział porów wewnętrznych w obrębie pojedynczej cząstki. Cząstki porowate charakteryzują się większą powierzchnią wewnętrzną i mniejszą gęstością pozornej niż cząstki zwarte. Porowatość cząstek wpływa na zachowanie przy pękaniu, wchłanianie cieczy, reaktywność oraz przenoszenie ciepła i substancji.
Na poziomie zgromadzonego materiału lub nasypu porowatość opisuje udział objętościowy pustych przestrzeni między cząstkami. Wynika ona z wielkości cząstek, ich kształtu, rozkładu wielkości oraz struktury upakowania. Ta porowatość zewnętrzna determinuje między innymi gęstość nasypową, przepuszczalność gazu, właściwości płynięcia oraz wymianę ciepła w procesach z wykorzystaniem złoża proszkowego.
Formalnie porowatość ε można zdefiniować jako wielkość bezwymiarową:
ε = Vpustki / Vcałkowite
Gdzie Vpustki to objętość porów i przestrzeni międzycząsteczkowych, a Vcałkowite to całkowita objętość rozpatrywanego układu. W przetwórstwie proszków porowatość nie jest stałą właściwością materiału. Można ją celowo zmieniać poprzez mieszanie, zagęszczanie, aglomerację, granulację lub suszenie. Obciążenia mechaniczne mogą zamykać pory lub tworzyć nowe. Dodanie cieczy może wypełnić pory lub spowodować ich zapadnięcie się.
Porowatość proszku ma decydujące znaczenie dla wielu procesów. Wpływa ona na szybkość suszenia, możliwość regulacji temperatury, kinetykę reakcji, zachowanie pyłu oraz stabilność produktu. W inżynierii procesowej rozróżnia się zatem porowatość cząstek i porowatość materiału sypkiego. Oba zjawiska rozpatruje się oddzielnie.