剪切应力
剪切应力是指粉末、颗粒或散装物料受到切向力的机械作用。这些力会导致颗粒之间或颗粒与设备表面之间产生相对运动。它特别常见于混合、输送、计量、团聚或粉碎等工艺中。
剪切应力通过剪切应变 τ 来描述，其定义为单位面积上的力。对于连续介质和有效颗粒集合体，近似关系可表示为：
τ = μeff ⋅ γ˙
- μeff 是有效粘度
- γ˙ 是剪切速率
然而，对于干粉体系而言，有效粘度并非材料常数，而是一个描述颗粒集合体抗剪切行为的模型参数。它取决于压实状态、颗粒结构、摩擦以及工艺条件。
在粉末技术中，剪切应力对颗粒结构和产品性能具有决定性影响。高剪切应力可能导致解聚、颗粒粉碎、粉尘形成、相分离或表面活化。晶体、包覆颗粒或脆性颗粒等敏感产品对剪切应力反应尤为敏感。