不等径颗粒间液桥力学参数及形态的试验研究

作为一种自然界中广泛存在的力,液桥力的研究对制药、重金属回收、颗粒分离等领域具有十分重要的意义.利用纳米多功能拉伸试验机测量不等径颗粒间液桥拉伸过程中的液桥力-位移曲线,同时配合CCD工业相机记录拉伸全过程液桥形态的变化.首先分析了液桥力-位移曲线形态、最大液桥力、断裂距离随粒径比及液桥体积的变化规律,其次基于圆环假设及Y-L方程对本文试验结果的合理性进行验算,最后针对圆环假设在液桥力计算中存在的不足分析了其原因,并结合重力对液桥形态的影响对液桥拉伸全过程的形态变化进行了具体分析.结果表明:最大液桥力受粒径比的影响较大而受液桥体积的影响较小,与最大液桥力相反,断裂距离受液桥体积的影响较大而受粒径比的影响较小;圆环假设可以较好地预测最大液桥力大小但对拉伸过程中的液桥力预测不准,这是由于当液桥力达到最大值后液桥的外轮廓已不能用圆环表示;根据重力对液桥形态的影响,将拉伸过程液桥外轮廓的变化简化为重力影响可以忽略时的圆环形-抛物线形,重力影响处于过渡阶段或影响较小时的长轴与短轴之比不断增大的椭圆形,以及重力影响不可忽略时的"冷却塔形"-双曲线形.