噴涂的過程是從存儲設(shè)備中抽取精細粉體（通常是聚合物），將其流化后再通過帶電噴嘴噴射到基質(zhì)上。粉體能否有效、均質(zhì)地流化變得十分關(guān)鍵。理想的狀態(tài)下過程中細顆粒不會形成團聚物堵塞噴嘴或者影響單個顆粒充電，避免黏附于基質(zhì)時形成團塊。倉儲設(shè)備中粉體能夠順暢流動也非常關(guān)鍵，粉體渦流也不會流化不良。
識別和量化工藝中與較好性能相關(guān)的粉體屬性，優(yōu)化新配方，節(jié)省時間和原材料成本，評估加工工藝的適用性，避免噴涂產(chǎn)品的浪費。
過程性能和產(chǎn)品質(zhì)量的差異
選用三批用于電暈充電系統(tǒng)的聚合物樣品。樣品A在噴嘴流通性、基質(zhì)粘附性上表現(xiàn)良好，樣品B的表現(xiàn)尚可接受；而樣品C則在這兩方面的表現(xiàn)不佳，容易導致噴嘴堵塞，運輸?shù)礁稍餇t的過程中就從基質(zhì)表面脫落。而粒徑分析的結(jié)論表明，三批粉體具有相同的中值粒徑和粒徑分布，理論上三批樣品都符合標準。
使用FT4粉體流變儀™對三批樣品進行測試分析。在多項測試中都可以看出樣品之間存在明顯差異，對此也給出了合理解釋，以便之后剔除不合格批次。
測試結(jié)果
動態(tài)測試
在三批樣品中，樣品A產(chǎn)生的基本流動能（BFE）和比流動能（SE）高，它們都表明該樣品具有較大的粘性和機械互鎖作用，有助于在基質(zhì)上形成均勻涂層。然而樣品C產(chǎn)生的BFE和SE低，無法達到形成均勻涂層所需的粘結(jié)作用，導致過早脫落。
可壓性
在三批樣品中，樣品C的可壓縮程度大，表明在強制流動的條件下傾向于壓縮緊實，例如，從存儲罐中抽取粉體傳送入流化室的過程?？蓧盒栽綇?，越能形成團聚物，抑制了噴嘴的噴涂和充電操作。
透氣性
樣品A粉床壓降小，透氣性好，運輸時，該樣品的流動性好，并且一經(jīng)流化，容易在氣流中流動。樣品C粉床壓降大，透氣性差，可能導致粉體流化不穩(wěn)定，出現(xiàn)波動。
剪切盒測試
剪切盒測試中三批樣品無明顯的差異，剪切應(yīng)力值接近，在2.5%的RSD范圍內(nèi)?？梢姶藴y試方法與加工性能缺少關(guān)聯(lián)性，說明剪切測試時固結(jié)、低流動的環(huán)境無法說明流化操作中動態(tài)、充氣時的行為。
結(jié)論
FT4使用多種方法測試三批粉體樣品的差異，清晰、可重復(fù)地鑒別出了動態(tài)、可壓性、透氣性的差異，與加工性能也有良好的相關(guān)性。同時結(jié)果也表明由于所處應(yīng)力和流動形式不同，單純使用剪切盒測試難以表征該工藝下粉體的特性。在三批樣品中，樣品A的基本流動能、比流動能和透氣性好，可壓性低。這表明，要形成均勻的涂層，需要一定的粘性，但也會易于結(jié)團并且粉流不穩(wěn)定，終也可能導致加工問題。樣品C的基本流動能和透氣性差，可壓性大，運輸?shù)搅骰視r對壓制敏感，形成團塊堵塞噴嘴，導致充電不均。
可見粉體流動性并非材料的固有屬性，不同批次的樣品能夠得到某些標準，但是使用多元表征手段，模擬特定的工藝中的流動能力。可見獲得成功的產(chǎn)品，粉體原料需要與工藝條件完美配合。粘性粉體可能有助于涂層，但也可能導致結(jié)塊堵塞?？梢姴荒苤灰揽繂我槐碚魇侄?，因此需要借助FT4的多種測試手段區(qū)分不同批次間的差異，模擬單元操作，深入研究粉體對各種加工和環(huán)境條件的響應(yīng)。
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麥克默瑞提克（上海）儀器有限公司
關(guān)于麥克儀器公司
麥克儀器公司是提供材料表征解決方案的廠商，在密度、比表面積及孔隙度、粒度及粒形、粉體表征、催化劑表征及工藝開發(fā)等五個核心領(lǐng)域擁有儀器和應(yīng)用技術(shù)。
麥克儀器公司成立于1962年，總部位于美國佐治亞州諾克羅斯，在擁有400多名員工。公司同時具備豐富的科學知識庫和內(nèi)部生產(chǎn)制造，為石油加工、石化產(chǎn)品和催化劑、食品和制藥等多個行業(yè)，以及下一代材料例如石墨烯、MOF材料、納米催化劑和沸石等表征提供高性能產(chǎn)品。公司設(shè)有Particle Testing Authority（PTA）實驗室,可提供商業(yè)測試服務(wù)。
戰(zhàn)略收購富瑞曼科技有限公司（Freeman Technology Ltd）和PID公司(PID Eng & Tech)，也反映公司一直致力于在粉體和催化等工業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域提供優(yōu)化、集成的解決方案。
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