【摘 要】
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许多工业产品以颗粒形式存在,相关的制药、材料、环保等诸多领域涉及颗粒堆积行为的基础研究.具体到微细颗粒物,由于重力作用的效果随着颗粒半径的减小而减弱,微细颗粒物之间的作用力对颗粒堆积结构的形成起到主导作用.颗粒间作用力受到颗粒半径、颗粒形貌、材料性质、表面形貌等诸多复杂因素的影响,且很难在较大范围内调节.为解决这一问题,本研究引入液桥力作为大范围调节颗粒间作用力的手段.通过调节微细颗粒堆积过程中的
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许多工业产品以颗粒形式存在,相关的制药、材料、环保等诸多领域涉及颗粒堆积行为的基础研究.具体到微细颗粒物,由于重力作用的效果随着颗粒半径的减小而减弱,微细颗粒物之间的作用力对颗粒堆积结构的形成起到主导作用.颗粒间作用力受到颗粒半径、颗粒形貌、材料性质、表面形貌等诸多复杂因素的影响,且很难在较大范围内调节.为解决这一问题,本研究引入液桥力作为大范围调节颗粒间作用力的手段.通过调节微细颗粒堆积过程中的环境湿度进而影响颗粒间液桥的形成以改变颗粒间作用力,并且基于颗粒间作用力的效果建立了模型对微细颗粒物堆积过程进行模拟.实验结果表明,随着环境湿度从0.0087(g water/g air)上升到0.0340(g water/gair),颗粒堆积结构的孔隙率从70.2 ％上升到84.8 ％,液桥力的增大有利于疏松结构的形成.从模型的模拟结果分析,随着颗粒间作用力的增大,颗粒间滑移形成致密结构的趋势受到抑制,从而促进了疏松结构的形成.本研究为进一步研究如何有效的通过颗粒间作用力调控微细颗粒物堆积结构提供了研究基础.
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