各種尺寸攪拌槽速度與奈米金屬粒子火災關係

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各種尺寸攪拌槽速度與奈米金屬粒子火災關係

  • 編/著/譯者 / 吳鴻鈞、劉偉仁
  • 出版機關 / 勞動部勞動及職業安全衛生研究所
  • 出版日期 / 2014-03
  • 主題分類 / 衛生福利勞動
  • 施政分類 / 勞動及人力資源
  • ISBN / 9789860408928
  • GPN / 1010300757
  • 頁數/張數/片數 / 62
  • 裝訂 / 平裝
  • 定價 / NT$ 140
  • 9 折優惠價 / NT$ 126
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簡介

本研究計畫擬探討奈米粉體混合時因靜電產生爆炸之相關基礎研究,所研究的奈米金屬粉體包括Al、Ti與Zn,將選用奈米或微米的粉體進行研究,探討不同粒徑與不同種類之金屬粉體在不同大小與不同幾何形狀葉片在不同轉速下(2500 rpm、5000 rpm、7500 rpm、10000 rpm與30000rpm),觀察攪拌過程中之靜電累積量的變化情形;另外,我們也將反應器放入金屬棒,探討靜電累積是否會藉由金屬棒造成電子躍遷造成放電結果;我們也在容器內加裝接地線圈,想藉此讓線圈將帶電性粉體在帶電中性進而跟壁帶更多負電,探討其爆炸行為。
在不同材質的攪拌容器測試實驗中,以較粗糙的塑膠容器進行粉體攪拌,其靜電累積量最高,因此容器之尺寸對於粉體在內部攪拌之靜電累積量具有顯著影響;在粉體種類方面,Al粉的靜電累積量最大,其次是Zn粉與Ti粉;在接地金屬線棒測試方面,靜電量沒有太大的變化;最後本研究在容器內加裝接地線圈並填放奈米Al粉攪拌時,產生了爆炸。不過經由推測,粉體產生爆炸可能是因為葉片與線圈金屬碰撞產生火花,進而產生爆炸。此外,本計畫也分析粉體攪拌前後的XRD、SEM、EDX、TEM,從晶體結構、表面形貌、粉體元素分析以及氧化層厚度的變化,逐一釐清粉塵爆炸機制。
可藉由此計畫研究結果,進而防範工業上因輸送產生靜電而產生的靜電危害甚至爆炸,在粗糙且高電阻容器中,容易靜電累積,而在高轉速流速高的環境下也容易產生靜電累積,故若要防範靜電累積產生的爆炸,容器方面可將換成平滑且具有導電性容器,且在低轉速低流速下進行運輸,進而降低靜電累積,防治靜電危害,最後根據本計畫根據測試結果提出相關之預防對策,此研究報告預期可對於未來業界在奈米粉體製造之相關工業安全提供重要之參考依據。


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