在使用FT4粉體流變儀™進(jìn)行動(dòng)態(tài)流動(dòng)測試期間,獲得專(zhuān)利的螺旋槳葉沿著(zhù)精確預設的螺旋路徑下降通過(guò)粉床。隨著(zhù)槳葉的下降,粉體在旋轉和軸向上都抵抗槳葉的運動(dòng),因此在槳葉上產(chǎn)生扭矩和應力。FT4獨特的專(zhuān)利技術(shù)能夠測量動(dòng)態(tài)流動(dòng)測試期間的軸向力和旋轉扭矩。
扭矩和應力的測量每20ms記錄一次,并保存在測試文件中。隨后根據移動(dòng)距離的函數測量該過(guò)程所消耗的能量 (即所做的功)。例如,基本流動(dòng)能的定義為標準槳葉以100mm/s的葉端速度,并以-5°的螺旋角逆時(shí)針向下通過(guò)預處理粉體所做的功。
經(jīng)驗表明:扭矩在確定流動(dòng)能時(shí)極為重要,通常占到總流動(dòng)能測量值的80-95%。測量扭矩大大增加了動(dòng)態(tài)流動(dòng)測試的靈敏性,使其成為最有價(jià)值的FT4方法之一。
應力能和總能量之間的差異
下圖顯示了動(dòng)態(tài)流動(dòng)測試中應力能和總能量測量值之間的差異。使用FT4對兩種經(jīng)過(guò)處理的氧化鋁粉體進(jìn)行評估,已知它們在目標應用中有不同的表現。穩定性和變流速測試中各個(gè)測試階段都能清晰、可重復地區分樣品。
經(jīng)過(guò)處理的氧化鋁 – 應力+扭矩測量
經(jīng)過(guò)處理的氧化鋁 – 僅應力測量
然而刪除測量值中的扭矩元素后,可以看到,應力對總能量測量的貢獻超過(guò)90%。當只顯示應力能時(shí),無(wú)法清晰、可重復地區分樣品。
結論
上述案例很清楚地說(shuō)明,為什么在動(dòng)態(tài)流動(dòng)測試中測量應力和扭矩非常重要。僅測量應力限制了值的范圍,降低了測試的靈敏性,并且嚴重降低了識別和量化樣品間差異的能力。只有組合兩者的測量值,才能完全了解粉體的動(dòng)態(tài)流動(dòng)屬性,大幅提高靈敏性以及區分相似樣品的能力。
粉體流動(dòng)性并非材料的固有屬性,而是粉體在特定設備中以所需方式流動(dòng)的能力。相同的粉體在一個(gè)過(guò)程中流動(dòng)順暢,而在另一個(gè)過(guò)程中流動(dòng)不佳的情況很常見(jiàn)。性能優(yōu)異完全取決于粉體與設備之間的兼容性,為此FT4提供了廣泛的測試方法,讓粉體經(jīng)受各種應力和流動(dòng)狀態(tài),模擬過(guò)程中所經(jīng)歷的一系列操作。
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