美國(guó)Mercury 污染粉末流量測(cè)試儀

美國(guó)Mercury 污染粉末流量測(cè)試儀

比市場(chǎng)上的其他粉末剪切測(cè)試儀便宜

測(cè)量?jī)?nèi)聚力，內(nèi)摩擦角，壁摩擦，時(shí)間固結(jié)

使用ION Charge模塊測(cè)量粉末電荷

在高達(dá)250?kPa（50千克力）的壓力下測(cè)試樣品?

自動(dòng)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(dòng)性定義為粉末在特定條件下流動(dòng)的難易程度。粉末通常定義為被氣相包圍的單個(gè)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(dòng)性的公認(rèn)方法是Mohr-Coulomb模型。Mohr-Coulomb模型是極限狀態(tài)或“通過(guò)/不通過(guò)”模型，可用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)流動(dòng)行為。該模型使用兩個(gè)可測(cè)量參數(shù)（內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角）以及兩個(gè)派生參數(shù)（無(wú)限制屈服強(qiáng)度和主要固結(jié)應(yīng)力）來(lái)量化粉末的流動(dòng)性。

內(nèi)聚力是顆粒對(duì)顆粒結(jié)合強(qiáng)度的量度。這從通過(guò)電荷產(chǎn)生的各種顆粒間力的接合強(qiáng)度的結(jié)果，范德?耳斯力，濕度等的內(nèi)部摩擦角是彼此移動(dòng)或滑動(dòng)所需原因顆粒的力的量度。內(nèi)摩擦受許多參數(shù)的影響，包括顆粒表面摩擦，顆粒形狀，硬度，粒徑等，分布等。內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角是通過(guò)測(cè)量粉末的屈服軌跡確定的。屈服軌跡是使粉末相對(duì)于壓縮載荷屈服或失效所需的剪切力的曲線圖。內(nèi)聚力是屈服軌跡的截距，內(nèi)摩擦角是斜率。

產(chǎn)量軌跡

剪應(yīng)力與法向應(yīng)力

無(wú)限制屈服強(qiáng)度是使固結(jié)粉末團(tuán)塊破裂或破裂以初始化流動(dòng)所需的剪切應(yīng)力。用于固結(jié)粉末塊的力稱為主固結(jié)應(yīng)力。換句話說(shuō)，無(wú)限制的屈服強(qiáng)度是當(dāng)粉末經(jīng)受較大的固結(jié)應(yīng)力時(shí)粉末質(zhì)量的強(qiáng)度的量度。使用以下公式計(jì)算無(wú)限制屈服強(qiáng)度：

 

可以通過(guò)繪制粉末的無(wú)限制屈服強(qiáng)度與主要固結(jié)應(yīng)力的關(guān)系圖來(lái)生成流動(dòng)函數(shù)圖。流動(dòng)函數(shù)圖是粉末流動(dòng)性的定量度量。流量函數(shù)圖的斜率的倒數(shù)可以用作流量指標(biāo)。通常，粉末的流動(dòng)函數(shù)越靠近x軸，粉末越容易流動(dòng)。該??卷積使用在各種負(fù)載測(cè)量粉末的凝聚力和內(nèi)摩擦角，以生成其流動(dòng)功能，因此量化其流動(dòng)行為。

 

產(chǎn)量軌跡分析

 

屈服軌跡分析旨在確定樣品材料的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力，然后計(jì)算其在壓縮載荷下的整體強(qiáng)度。這是通過(guò)在預(yù)先設(shè)定的預(yù)固結(jié)力下測(cè)量固結(jié)后在各種載荷下樣品的破壞強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的剪切載荷。繪制材料在不同載荷下的破壞強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生預(yù)剪切載荷下樣品的屈服軌跡。

該測(cè)試針對(duì)屈服點(diǎn)的每個(gè)點(diǎn)包括三個(gè)部分：合并，穩(wěn)態(tài)和故障分析。根據(jù)所用電池的類型，可以在同一樣品上生成失效點(diǎn)，也可以將新鮮樣品用于每個(gè)失效點(diǎn)。由于每個(gè)點(diǎn)所需的時(shí)間以及樣品的磨損，通常使用3至5個(gè)點(diǎn)來(lái)生成屈服軌跡。如果使用時(shí)間合并，則在穩(wěn)態(tài)步驟之后會(huì)發(fā)生延遲時(shí)間。

在固結(jié)步驟中，測(cè)量單元中的樣品被壓縮到預(yù)設(shè)的正常載荷。對(duì)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(guān)鍵固結(jié)”狀態(tài)。定義為在最小剪切行程下達(dá)到穩(wěn)定剪切時(shí)的樣品密度，此狀態(tài)以恒定的樣品密度或每次旋轉(zhuǎn)盒蓋后正常載荷下降的水平來(lái)表示。固結(jié)步驟僅包括壓縮樣品直到達(dá)到正常載荷。

 

樣本合并

正常負(fù)載與時(shí)間

在穩(wěn)態(tài)步驟中，將剪切應(yīng)力施加到樣品上，直到測(cè)得的剪切力和樣品體積變得穩(wěn)定為止。對(duì)于線性孔格，通過(guò)以相對(duì)于上環(huán)固定的速率推動(dòng)孔格的下環(huán)來(lái)施加剪切應(yīng)力;對(duì)于旋轉(zhuǎn)孔格，蓋子以固定速率旋轉(zhuǎn)。穩(wěn)態(tài)點(diǎn)是剪切力穩(wěn)定的點(diǎn)。在穩(wěn)態(tài)點(diǎn)，樣品已達(dá)到相對(duì)于施加的壓縮載荷可重復(fù)且穩(wěn)定的密度。

 

穩(wěn)定狀態(tài)

剪力與時(shí)間

在分析步驟中，通過(guò)逆轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力機(jī)制將剪切應(yīng)力減小到零，然后將法向載荷減小到預(yù)定水平（稱為剪切載荷）并再次施加剪切應(yīng)力。當(dāng)樣品抵抗剪切力時(shí)，剪切力會(huì)上升直到達(dá)到最大剪切力為止，此時(shí)樣品失效，剪切力迅速下降，產(chǎn)生的屈服點(diǎn)由最大剪切力和剪切載荷組成。

 

靜態(tài)失效分析

剪力與時(shí)間

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

 

靜態(tài)失效點(diǎn)

剪力與時(shí)間

進(jìn)行最小二乘回歸計(jì)算屈服軌跡的線性函數(shù)，計(jì)算出的線的斜率是內(nèi)摩擦角，線的交點(diǎn)是內(nèi)聚力，從內(nèi)聚力，內(nèi)摩擦角和穩(wěn)態(tài)點(diǎn)開(kāi)始，使用Mohr Coulomb方程計(jì)算無(wú)約束屈服強(qiáng)度和主要固結(jié)應(yīng)力。

 

靜態(tài)產(chǎn)量軌跡

剪力與法向載荷

因?yàn)榍c(diǎn)是通過(guò)測(cè)量同一樣品的多個(gè)穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生的，所以用于強(qiáng)度計(jì)算的穩(wěn)態(tài)點(diǎn)是所有穩(wěn)態(tài)點(diǎn)的平均值。此外，還要考慮穩(wěn)態(tài)對(duì)所測(cè)值的影響失效分析期間的剪切力，可以根據(jù)其穩(wěn)態(tài)是高于平均值還是低于平均值來(lái)調(diào)整測(cè)得的剪切力，這稱為按比例分配，并且可以針對(duì)每個(gè)屈服點(diǎn)測(cè)量校正樣品密度的變化。

使用樣品的初始密度和固結(jié)步驟后的密度計(jì)算可壓縮性。

靜態(tài)屈服分析會(huì)生成靜態(tài)或不移動(dòng)樣品的強(qiáng)度，這是在樣品靜止時(shí)處于筒倉(cāng)或斜槽中的條件，因此，要使樣品流動(dòng)，必須使用移動(dòng)樣品的力大于靜態(tài)屈服強(qiáng)度。


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