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生壁屈服軌跡來實現的。分析包括三個部分:固結、穩態和分析。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。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定的摩擦。這種狀態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 |
在穩態步驟中,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定。對于線性電池,通過相對于上環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。穩態點是剪切力變得穩定的點。在穩態點,樣品相對于施加的壓縮載荷達到了可重復的穩定密度。
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,直到其穩定。重復幾次,以產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據,以創建墻體屈服軌跡。進行最小二乘回歸以計算產量軌跡的線性函數。計算線的斜率是表面摩擦的運動角。
Friction Yield Locus Shear Force vs Normal Load |