在使用FT4粉體流變儀™進(jìn)行動(dòng)態(tài)流動(dòng)測(cè)試期間，獲得專利的螺旋槳葉沿著精確預(yù)設(shè)的螺旋路徑下降通過粉床。隨著槳葉的下降，粉體在旋轉(zhuǎn)和軸向上都抵抗槳葉的運(yùn)動(dòng)，因此在槳葉上產(chǎn)生扭矩和應(yīng)力。FT4獨(dú)特的專利技術(shù)能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)流動(dòng)測(cè)試期間的軸向力和旋轉(zhuǎn)扭矩。
扭矩和應(yīng)力的測(cè)量每20ms記錄一次，并保存在測(cè)試文件中。隨后根據(jù)移動(dòng)距離的函數(shù)測(cè)量該過程所消耗的能量 (即所做的功)。例如，基本流動(dòng)能的定義為標(biāo)準(zhǔn)槳葉以100mm/s的葉端速度，并以-5°的螺旋角逆時(shí)針向下通過預(yù)處理粉體所做的功。
經(jīng)驗(yàn)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(cè)量值的80-95%。測(cè)量扭矩大大增加了動(dòng)態(tài)流動(dòng)測(cè)試的靈敏性，使其成為最有價(jià)值的FT4方法之一。
應(yīng)力能和總能量之間的差異
下圖顯示了動(dòng)態(tài)流動(dòng)測(cè)試中應(yīng)力能和總能量測(cè)量值之間的差異。使用FT4對(duì)兩種經(jīng)過處理的氧化鋁粉體進(jìn)行評(píng)估，已知它們?cè)谀繕?biāo)應(yīng)用中有不同的表現(xiàn)。穩(wěn)定性和變流速測(cè)試中各個(gè)測(cè)試階段都能清晰、可重復(fù)地區(qū)分樣品。
經(jīng)過處理的氧化鋁 – 應(yīng)力+扭矩測(cè)量
經(jīng)過處理的氧化鋁 – 僅應(yīng)力測(cè)量
然而刪除測(cè)量值中的扭矩元素后，可以看到，應(yīng)力對(duì)總能量測(cè)量的貢獻(xiàn)超過90%。當(dāng)只顯示應(yīng)力能時(shí)，無法清晰、可重復(fù)地區(qū)分樣品。
結(jié)論
上述案例很清楚地說明，為什么在動(dòng)態(tài)流動(dòng)測(cè)試中測(cè)量應(yīng)力和扭矩非常重要。僅測(cè)量應(yīng)力限制了值的范圍，降低了測(cè)試的靈敏性，并且嚴(yán)重降低了識(shí)別和量化樣品間差異的能力。只有組合兩者的測(cè)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(qū)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(shè)備中以所需方式流動(dòng)的能力。相同的粉體在一個(gè)過程中流動(dòng)順暢，而在另一個(gè)過程中流動(dòng)不佳的情況很常見。性能優(yōu)異完全取決于粉體與設(shè)備之間的兼容性，為此FT4提供了廣泛的測(cè)試方法，讓粉體經(jīng)受各種應(yīng)力和流動(dòng)狀態(tài)，模擬過程中所經(jīng)歷的一系列操作。
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