●奈米金屬粉塵之氣體輸送速度與爆炸關係研究

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●奈米金屬粉塵之氣體輸送速度與爆炸關係研究

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簡介

工業上為自動化與生產之連續經常採用自動輸送來輸送固體粉塵,因粉體特性粉體隨氣體帶動呈現懸浮狀態,具備粉塵爆炸之條件,遇合適點火源時,容易引起爆炸,造成傷亡和財產損失,粉體粒徑越來微小,粉體越容易懸浮於氣體中,其所需爆炸能量越小,爆炸威力越強。
本研究計畫的目的在分析奈米金屬粉塵輸送過程中流動特性,分析奈米金屬粉塵之爆炸特性、熱性質特性及爆炸後之燒結現象,獲得奈米金屬粉塵輸送與爆炸相關資料。研究中,使用三種奈米金屬(鈦、鐵、鋁)粉塵、不同進料濃度與不同流速下進行爆炸分析及熱性分析,結果顯示進料氣體流速增加產生的最大爆炸壓力與最大壓力上升速率明顯提升,鈦粉幾乎都有爆炸燒結現象,鐵粉在3.5m/s以下才無爆炸燒結現象,而鋁粉則無爆炸燒結現象。
另外,進行爆炸實驗時,因奈米金屬粉塵經管件輸送,在彎管處會因粉塵碰撞到固體壁而燒結造成管件高熱。將殘餘物取樣,進一步以SEM (Scanning electron microscope) 進行晶相分析,以暸解奈米粉塵於進料至點燃過程中之機制,進而提供相關製造業更深入的製程安全參考資料。


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