Struktura cząstek

Struktura cząstek opisuje wewnętrzną i zewnętrzną budowę poszczególnych cząstek, a także ich rozmieszczenie w przestrzeni w różnych skalach. Ma ona decydujący wpływ na właściwości mieszania, stabilność mechaniczną i możliwość przetwarzania proszków.

W skali mikro i submikro obejmuje ona takie właściwości, jak struktura krystaliczna, ułożenie ziaren, porowatość, gęstość defektów oraz rodzaj wiązania. Cechy te z kolei determinują właściwości mechaniczne, takie jak twardość, kruchość i zachowanie przy pękaniu. Wpływają one również na interakcję z cieczami, gazami i dodatkami.

Na poziomie cząstki struktura cząstki opisuje kształt, chropowatość powierzchni, porowatość wewnętrzną oraz rozkład gęstości pojedynczej cząstki. Cząstki porowate lub puste wykazują inne zachowanie podczas odkształcania i rozdrabniania niż cząstki zwarte. Struktura określa, w jaki sposób cząstki przyjmują obciążenia mechaniczne podczas mieszania, transportu lub granulacji.

W przypadku cząstek aglomerowanych struktura cząsteczkowa obejmuje układ i wiązanie kilku cząstek pierwotnych w granulaty. Decydujące znaczenie mają tu mechanizm wiązania, gęstość upakowania, struktura porów i wytrzymałość na pękanie. Aglomeraty można wytwarzać w sposób ukierunkowany lub rozbijać, aby na przykład dostosować płynność, zachowanie pyłowe lub reaktywność.

W procesie mieszania struktura cząstek działa zarówno biernie, jak i aktywnie. Określa ona wrażliwość na obciążenia ścinające i udarowe. Jednocześnie można ją celowo zmieniać poprzez mieszanie, na przykład poprzez aglomerację, dezagregację, powlekanie lub impregnację. W przetwórstwie proszków kontrolowana regulacja struktury cząstek jest głównym celem, aby uzyskać określone właściwości produktu.