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动力学测试方法


FT4多功能粉末性质测试仪采用专利技术,能够对运动状态中粉体遭遇的流动阻力进行测量。精密“桨叶”(或称为“叶轮”),在粉体中旋转并上下移动,形成一种精确的流动模式,使成千上万的颗粒发生交互作用或相对流动,而桨叶受到的阻力则代表颗粒相对运动的难易度或整体流动性。颗粒运动的阻力越大,粉体流动越不顺畅,桨叶移动也就越困难。

FT4粉体流变仪——动态方法

当桨叶在样品中移动时,FT4粉体流变仪通过计算扭矩和阻力,对旋转阻力和纵向阻力进行测量。同时获取这两种信息至关重要,因为这两种数值结合在一起,才能对粉体的整体流动阻力进行量化。

计算扭矩和阻力所做的功可以得出该粉体的“流动能”,即桨叶自上至下贯穿粉体样品所需的能量。然而,由于扭矩和阻力的数值在不断变化,我们需要计算出桨叶运动每一小段距离所对应的能量。这就是所谓的“能量梯级”,以mJ/mm的单位表示桨叶每运动1毫米所对应的能量。

所做功 = 流动能 = (“力” x 距离)

               其中“力”包含阻力和扭矩

能量梯级=每毫米所做功


计算能量梯级曲线下的面积,就能得到总流动能,它代表了粉体在流动时遭遇的动态阻力。

FT4粉体流变仪——能量梯度

可直接测量扭矩和力得到能量梯度

 

页-约束流动和无约束流动


用于量化流动性的两种典型流动模式

强制(约束)流动

这是测量粉体流动性的一种方法,此时,粉体在螺杆喂料器或主动式喂料器上处于强制流动状态。这种特性被定义为基本流动能(BFE),在桨叶下行运动中进行测量。粉体装在底端密闭的测试容器中。

约束和无约束粉体流动
下行运动的方向

 

低压力(无约束)流动

在低压力填充、低剪切力混合等无约束流动状态下测量粉体流动性的一种方式。这种特性被定义为特别流动能(SE)。这一方法,是在桨叶从容器底部向顶部提升的过程中测量流动阻力。由于容器顶部没有坚固表面防止粉体膨胀或上行运动,因此在这一测试过程中,粉体运动不受约束。

约束和无约束粉体流动

上行运动方向

 

约束和无约束流动的机制非常不同,因此,在数据与加工性能之间建立关联性时,确定哪种机制更能代表拟议中的加工方式就显得非常重要。

 

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