Empilement de structure cristallographique

[Matouti]

Bonjour,


J'ai une question concernant les structures cristallo


Je fais l'hypothèse qu'une poudre peut être assimilé à une structure cubique face centrée de compacité 0,74
J'étale cette poudre sur une certaine longueur (environ 90cm) à une épaisseur x (dans mon ca environ 70cm)

Est ce que si je mets une autre poudre par dessus, toujours assimilé à un CFC mais avec des billes plus petites, celles ci s'incorporeront entre les mailles du premier ? si oui comment calculer le volume final? Car je peux savoir à l'aide de bidouilles mathématiques combien j'ai de particules de la poudre 1 dans mon volume. Idem pour la deuxième, mais comment puis-je prévoir si les billes de 2 vont rentrer entres celles de 1 ?

Mon hypothèse de départ est elle bonne ?

Sachant que je connais la proportion de 2 par rapport à 1


Merci Bien

je précise que ce sujet est la suite d'un autre, car vous m'avez aider à cibler mon problème, mais cette expérience de l'esprit me titille encore je ne sais pas comment la mettre sur papier

Matthieu
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[Resartus]

Bonjour,
En préambule, il me semble très douteux que le modèle cristallographique puisse s'appliquer à des poudres, même si la granulométrie et très uniforme.
Pour des poudres usuelles (sable, farine, sucre, etc). la densité observée expérimentalement est entre 1,2 et 3 fois plus faible que ce que donnerait un empilement CFC
Et il n'y a pas vraiment de modélisation précise de cela. juste des coefficients empiriques.

Pour votre question, s'il n'y a pas de mélange entre les deux poudres, les éventuelles interpénétrations n'auront lieu que sur quelques couches de grains, et l'effet sera largement négligeable
S'il y a mélange entre deux poudres, on se retrouvera avec une granulométrie hétérogène, et il y a aura peut-être une légère amélioration de la compacité, qui dépendra de l'efficacité du mélange, mais difficile d'en dire plus, et je pense que la seule solution réaliste est de faire le test sur de petits échantillons

[Matouti]

Merci pour ta réponse tout d'abord,

Dans mon cas, il y a mélange.

Mon problème est en fait d'ordre industriel : on formule des produits à partir de plusieurs poudres, de granulométrie moyenne connu, puis on les mélange. A ce jour, on n'arrive pas à connaitre la densité du produit fini (mélangé) autrement qu'empiriquement, ce qui nous pose souci en livraison

Donc je m'attarde maintenant sur des modèles qui pourrait nous permettre de la connaitre au pourcentage près, la structure cristallo étant celle qui me semblait plus logique puisqu'une poudre est plusieurs billes ordonées

Aurais tu une autre piste ? J'étais parti sur plusieurs modèles mais qui sont restreint soit au liquides soit au gaz je peine à trouver pour des poudres
Je peux dire qu'à une certaine échelle une poudre est un gaz parfait

Merci bien

[mach3]

Donc je m'attarde maintenant sur des modèles qui pourrait nous permettre de la connaitre au pourcentage près, la structure cristallo étant celle qui me semblait plus logique puisqu'une poudre est plusieurs billes ordonées

hélas non, c'est désordonné. Les modèles sur les liquides seraient les plus proches de la réalité (condensé + désordonné), le problème c'est que de tels modèles vont généralement :
-considérer qu'il y a interaction à distance (les molécules sont contraintes de rester au contact par les forces electromagnétiques), contrairement à une poudre où il n'y a pas d'interaction autres que le contact direct
-considérer un tout petit nombre de tailles différentes (un par type de molécule présent), contrairement à une poudre où il s'agit d'une distribution
-considérer, éventuellement, que les molécules identiques sont indiscernables, contrairement à une poudre où chaque grain est unique
De plus une poudre se tasse, pas un liquide...

Pas du tout évident qu'il y ait autre chose à faire que plein de manips et plein de mesures pour créer des abaques... Après, faut voir dans la littérature...

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[Matouti]

Je te remercie pour ta réponse

Je vais continuer d'étudier le problème, je suis en phase de biblio

Pour moi il y a forcément moyen de trouver ça
J'ai essayé aussi de voir ça comme un liquide tel que : TIp=np/ntotal avec TIp le taux d'incorporation de p dans le mélange et np le nomre de mol de p
Vtotal=SUM(npVmp) avec Vmp le volume molaire de p
Ca nous fait un système à n inconnues et n équations on rentre ça dans python ou dans exel si on s'y connait et ça devrait marcher non ? Vous en pensez quoi ?

Car sinon j'aurai put faire Masse volumique=(N*M)/(Na*4/√(2/sqrt3) R) si on assimile la poudre à une succession de cubique centré et on cherche la masse molaire de l'ensemble ainsi que le nombre de particule (facile à trouver je pense)


Si jamais mes pistes sont fausses merci de me le dire

Je précise mes hypothèses
La poudre est constituée de sphères
Pas de réaction entre les poudres


D'ailleurs étant donné que les poudres seront en containers, le phénomène de tassement sera négligeable non ?

A voir en expérience

merci
Matthieu

[mach3]

D'ailleurs étant donné que les poudres seront en containers, le phénomène de tassement sera négligeable non ?

ça dépend si il y a une phase de transport...

Car sinon j'aurai put faire Masse volumique=(N*M)/(Na*4/√(2/sqrt3) R) si on assimile la poudre à une succession de cubique centré

je pense qu'il faut oublier ça de suite. Même si il se trouvait par hasard que ça marchait, on ne pourrait pas le justifier...

Il faut peut-être aller regarder (au niveau biblio) les relations qu'il peut y avoir entre densités vrac et tassé (et les trucs associés aux propriétés d'écoulement des poudre, c'est lié) et le profil granulométrique : si on suppose que les particules de poudre sont des sphères et qu'il n'y a pas de réaction entre les poudres, alors on peut tout à fait considérer qu'on mélange non pas deux poudres chimiquement différentes, mais deux poudres chimiquement identiques mais de profil granulométriques différents.

m@ch3

[Matouti]

Bonjour et merci de ta réponse,

Je continue donc de me renseigner sur le sujet

J'ai lu que des poudres issus de molécules minérales sont en majeures parties des structures cristallo, je ne retrouve plus le lien


Comment tu mesures une densité vrac et une densité tassé ? Quelle est la différence entre les deux ? Pour moi il n'existe qu'une densité vraie et une apprente

Ensuite une densité tassée est une densité après compactage ou tapotage non? Donc un densi-tap peut m'aider à mesurer cela

Mais dans mon procédé je ne compacte pas je mélange plusieurs poudres

Je suis d'accord avec toi pour considérer les poudres juste différente par leurs profils


Merci beaucoup de ton temps et de tes conseils qui élargissent mon champ de recherche, et de ton recul

Matthieu

[mach3]

J'ai lu que des poudres issus de molécules minérales sont en majeures parties des structures cristallo, je ne retrouve plus le lien

oui, mais ça n'a aucun intérêt pour la problématique. Le fait que les particules des poudres soient cristallines ou amorphes ne changera rien, on est plusieurs échelles au-dessus.

Comment tu mesures une densité vrac et une densité tassé ? Quelle est la différence entre les deux ? Pour moi il n'existe qu'une densité vraie et une apprente

Ensuite une densité tassée est une densité après compactage ou tapotage non? Donc un densi-tap peut m'aider à mesurer cela

Pour la densité vrac, on verse une masse connue de poudre dans une éprouvette verre et on mesure le volume. La densité tappée se fait ensuite au densitap.
On a donc la densité du matériau (celle qui fait qu'à taille égale, un grain de poudre sera plus ou moins lours), et les densités vrac et tappées, qui sont apparentes et due aux vides présents entre les grains de la poudre (le tassage de la poudre réduisant ces vides, notamment en faisant couler les petites particules dans les interstices entre les grosses).

Je ne pourrais pas aider beaucoup plus sur le côté théorique (je connais seulement un peu les poudres, via un peu de granulo et un peu de mesures au densitap, mais mon rayon c'est plus la cristallisation elle-même). Après si les recherches biblio ne donnent rien, j'ai pas mal d'idées pour étudier un peu le truc empiriquement.

m@ch3

[Matouti]

Encore une fois merci
Du coup entre hier matin et aujourd'hui, j'ai pas mal avancé

Je me suis renseigné sur le Densi-Tap, c'est pas mal comme appareil il a pour avantage de connaître les caractéristiques de tappage
Pour ce qui est de la cristallo je vais essayer quand même, on ne sait jamais mais je vois bien que c'est limité.

Je pense que ce problème est, de toute façon, bien plus empirique que théorique
Parce qu'à la sortie du mélangeur, la poudre tassée va se versée et il y aura ségrégation (élutriation et par trajectoire donc à voir en test)
Je pense me procurer un densi-tap et comparer la densité dans le container et dans le sac

Quelles seraient ces idées pour l'étude empirique ?

Je te remercie encore et te souhaite une bonne soirée,
Matthieu

[mach3]

Quelles seraient ces idées pour l'étude empirique ?

basiquement préparer des lot de différentes poudres (avec des densités de matériaux différentes, au sens masse de particule sur volume de particule) avec distribution de taille étroite (par tamisage par exemple), étudier leurs densités vrac et tapées. Faire différents mélanges (même poudre avec granulo différente, poudres différentes et granulo identiques, poudres différentes et granulo différentes) et étudier leurs densités vrac et tapée. Ensuite voir comment le profil granulométrique et la densité des matériaux jouent sur ces densités vrac et tapée.

m@ch3