靜電粉末噴涂設(shè)備工藝粉末帶電
靜電粉末噴涂設(shè)備工藝粉末帶電
通過電場里的未帶電的粉粒會改變外電場的形狀。如圖2所示,電力線在粉粒表面以90度角進(jìn)入并穿越,以90度角穿出。從圖2中可看出粉粒周圍的電力線形狀發(fā)生了變化,如果電場中存在自由離子的話,這些離子便會沿變化了的電力線方向運(yùn)動,并被粉粒所捕獲,使粉粒帶上了電。
這一帶電過程將繼續(xù)下去,直至粉粒捕獲了多個離子,使粉粒積聚的電荷越來越多,并產(chǎn)生了粉粒本身的云團(tuán)電場,這一電場又再次改變外電場的形狀,不過不同的是,這次外電力線是被從粉粒出推開,見圖3。出現(xiàn)這一情況后,來自外電場的自由離子便無法再到達(dá)粉粒處,因為粉粒本身的電場會排斥它們。換言之,這時粉粒已在給定的外電場強(qiáng)度,粉粒粒徑和材料的條件下達(dá)到了最大電荷量。
在靜電粉末噴涂過程中,從槍口噴出的粉末要通過一個強(qiáng)電場和自由離子密集區(qū),在通過這樣的區(qū)域時,粉粒就如上所述地帶上了電。那么粉粒帶電的多少以及帶電的規(guī)律又受什么因素的制約呢?Pauthenier通過試驗和研究回答了這個問題。著名的Pauthenier方程如下:
從2.1式可知帶電過程主要受下列幾個因素的影響:
a)粉粒的粒徑r
b)電場強(qiáng)度E
c)粉粒在充電區(qū)逗留的時間t
通過實驗,Pauthenier還發(fā)現(xiàn)在粉粒噴出槍口后的前4毫秒時間內(nèi),可使粉粒帶上最高可能帶電量的65%。通常情況下,粉粒在噴出槍口的一瞬間速度往往低于5m/s,故可知在距噴槍極針20mm的范圍內(nèi),粉粒基本完成了大部分帶電任務(wù),4毫秒之后充電效率就基本穩(wěn)定在充電曲線的平坦段上,這是由于槍尖處的電場強(qiáng)度遠(yuǎn)大于槍尖其他部分的電場強(qiáng)度所造成的。
帶電能力與r的平方成正比,這表明粉粒帶電強(qiáng)烈地受到粉粒自身的幾何尺寸的影響,這也是超細(xì)粉末(<20μm)不易帶電的原因。而這又恰恰是靜電粉末薄涂技術(shù)中需很好解決的重要問題之一。