粉體測試:壁面摩擦分析

壁摩擦分析旨在確定樣品材料與容器材料的表面摩擦運動角。這是通過測量不同載荷下容器材料和樣品材料之間的摩擦力來產(chǎn)生壁屈服軌跡來實現(xiàn)的。分析包括三個部分:固結、穩(wěn)態(tài)和分析。所有部件都是自動的。

在固結步驟中,測量單元中的樣品被壓縮到預設的起始載荷。對于線性細胞,這一步包括扭轉蓋子,以幫助將細胞中的材料包裝到所謂的“臨界固結”狀態(tài)。臨界固結是指樣品密度,在該密度下,樣品將以最小的剪切行程達到穩(wěn)定的摩擦。這種狀態(tài)由恒定的樣品密度或每次扭轉電池蓋后正常負載下降的平穩(wěn)性表示。對于旋轉單元,固結步驟只是壓縮樣品,直到達到正常載荷。

Sample Consolidation

Normal Load versus Time

在穩(wěn)態(tài)步驟中,向樣品施加剪切應力,直到測量的摩擦力和樣品體積變得穩(wěn)定。對于線性電池,通過相對于上環(huán)以固定速率移動推動容器材料來施加剪切應力。對于旋轉電池,蓋子以固定速率旋轉。穩(wěn)態(tài)點是剪切力變得穩(wěn)定的點。在穩(wěn)態(tài)點,樣品相對于施加的壓縮載荷達到了可重復的穩(wěn)定密度。

Steady State

Shear Force versus Time

在分析步驟中,保持起動負載下的摩擦力,直到其穩(wěn)定。然后將樣品上的負載降低到預設水平,并再次保持摩擦力,直到其穩(wěn)定。重復幾次,以產(chǎn)生幾個施加負載的摩擦值。

Friction Points

Shear Force and Load vs Time

然后繪制剪切與載荷數(shù)據(jù),以創(chuàng)建墻體屈服軌跡。進行最小二乘回歸以計算產(chǎn)量軌跡的線性函數(shù)。計算線的斜率是表面摩擦的運動角。

Friction Yield Locus

Shear Force vs Normal Load


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