美國Mercury 污染粉末流量測試儀

美國Mercury 污染粉末流量測試儀

比市場上的其他粉末剪切測試儀便宜

測量內聚力，內摩擦角，壁摩擦，時間固結

使用ION Charge模塊測量粉末電荷

在高達250?kPa（50千克力）的壓力下測試樣品?

自動稱量樣品的密度和可壓縮性?

包括軟件，溫度探頭，濕度探頭

污染流理論

 

粉末流動性定義為粉末在特定條件下流動的難易程度。粉末通常定義為被氣相包圍的單個固體顆粒的集合。這包括粒狀材料，散裝固體，造粒材料等。量化粉末流動性的公認方法是Mohr-Coulomb模型。Mohr-Coulomb模型是極限狀態或“通過/不通過”模型，可用于準確預測流動行為。該模型使用兩個可測量參數（內聚力和內摩擦角）以及兩個派生參數（無限制屈服強度和主要固結應力）來量化粉末的流動性。

內聚力是顆粒對顆粒結合強度的量度。這從通過電荷產生的各種顆粒間力的接合強度的結果，范德?耳斯力，濕度等的內部摩擦角是彼此移動或滑動所需原因顆粒的力的量度。內摩擦受許多參數的影響，包括顆粒表面摩擦，顆粒形狀，硬度，粒徑等，分布等。內聚力和內摩擦角是通過測量粉末的屈服軌跡確定的。屈服軌跡是使粉末相對于壓縮載荷屈服或失效所需的剪切力的曲線圖。內聚力是屈服軌跡的截距，內摩擦角是斜率。

產量軌跡

剪應力與法向應力
無限制屈服強度是使固結粉末團塊破裂或破裂以初始化流動所需的剪切應力。用于固結粉末塊的力稱為主固結應力。換句話說，無限制的屈服強度是當粉末經受較大的固結應力時粉末質量的強度的量度。使用以下公式計算無限制屈服強度：

 

可以通過繪制粉末的無限制屈服強度與主要固結應力的關系圖來生成流動函數圖。流動函數圖是粉末流動性的定量度量。流量函數圖的斜率的倒數可以用作流量指標。通常，粉末的流動函數越靠近x軸，粉末越容易流動。該??卷積使用在各種負載測量粉末的凝聚力和內摩擦角，以生成其流動功能，因此量化其流動行為。

 

產量軌跡分析

 

屈服軌跡分析旨在確定樣品材料的內摩擦角和內聚力，然后計算其在壓縮載荷下的整體強度。這是通過在預先設定的預固結力下測量固結后在各種載荷下樣品的破壞強度來實現的剪切載荷。繪制材料在不同載荷下的破壞強度會產生預剪切載荷下樣品的屈服軌跡。

該測試針對屈服點的每個點包括三個部分：合并，穩態和故障分析。根據所用電池的類型，可以在同一樣品上生成失效點，也可以將新鮮樣品用于每個失效點。由于每個點所需的時間以及樣品的磨損，通常使用3至5個點來生成屈服軌跡。如果使用時間合并，則在穩態步驟之后會發生延遲時間。

在固結步驟中，測量單元中的樣品被壓縮到預設的正常載荷。對于線性單元，此步驟包括擰緊蓋子以幫助將單元中的材料包裝到所謂的“關鍵固結”狀態。定義為在最小剪切行程下達到穩定剪切時的樣品密度，此狀態以恒定的樣品密度或每次旋轉盒蓋后正常載荷下降的水平來表示。固結步驟僅包括壓縮樣品直到達到正常載荷。

 

樣本合并

正常負載與時間

在穩態步驟中，將剪切應力施加到樣品上，直到測得的剪切力和樣品體積變得穩定為止。對于線性孔格，通過以相對于上環固定的速率推動孔格的下環來施加剪切應力;對于旋轉孔格，蓋子以固定速率旋轉。穩態點是剪切力穩定的點。在穩態點，樣品已達到相對于施加的壓縮載荷可重復且穩定的密度。

 

穩定狀態

剪力與時間

在分析步驟中，通過逆轉剪切應力機制將剪切應力減小到零，然后將法向載荷減小到預定水平（稱為剪切載荷）并再次施加剪切應力。當樣品抵抗剪切力時，剪切力會上升直到達到最大剪切力為止，此時樣品失效，剪切力迅速下降，產生的屈服點由最大剪切力和剪切載荷組成。

 

靜態失效分析

剪力與時間

通過將上述序列重復3至5次，可以生成一系列屈服點，可以從中繪制屈服位點，并選擇屈服點，使其位于屈服位點的線性部分。

 

靜態失效點

剪力與時間

進行最小二乘回歸計算屈服軌跡的線性函數，計算出的線的斜率是內摩擦角，線的交點是內聚力，從內聚力，內摩擦角和穩態點開始，使用Mohr Coulomb方程計算無約束屈服強度和主要固結應力。

 

靜態產量軌跡

剪力與法向載荷

因為屈服點是通過測量同一樣品的多個穩態產生的，所以用于強度計算的穩態點是所有穩態點的平均值。此外，還要考慮穩態對所測值的影響失效分析期間的剪切力，可以根據其穩態是高于平均值還是低于平均值來調整測得的剪切力，這稱為按比例分配，并且可以針對每個屈服點測量校正樣品密度的變化。

使用樣品的初始密度和固結步驟后的密度計算可壓縮性。

靜態屈服分析會生成靜態或不移動樣品的強度，這是在樣品靜止時處于筒倉或斜槽中的條件，因此，要使樣品流動，必須使用移動樣品的力大于靜態屈服強度。

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