美国Mercury 污染粉末流量测试仪

美国Mercury 污染粉末流量测试仪

比市场上的其他粉末剪切测试仪便宜

测量内聚力内摩擦角,壁摩擦,时间固结

使用ION Charge模块测量粉末电荷

在高达250 kPa(50千克力)的压力下测试样品 

自动称量样品的密度和可压缩性 

包括软件,温度探头,湿度探头

污染流理论

粉末流动性定义为粉末在特定条件下流动的难易程度。粉末通常定义为被气相包围的单个固体颗粒的集合。这包括粒状材料,散装固体,造粒材料等。量化粉末流动性的公认方法是Mohr-Coulomb模型。Mohr-Coulomb模型是极限状态或“通过/不通过”模型,可用于准确预测流动行为。该模型使用两个可测量参数(内聚力和内摩擦角)以及两个派生参数(无限制屈服强度和主要固结应力)来量化粉末的流动性

内聚力是颗粒对颗粒结合强度的量度。这从通过电荷产生的各种颗粒间力的接合强度的结果,范 耳斯力,湿度等的内部摩擦角是彼此移动或滑动所需原因颗粒的力的量度。内摩擦受许多参数的影响,包括颗粒表面摩擦,颗粒形状,硬度,粒径等,分布等。内聚力和内摩擦角是通过测量粉末的屈服轨迹确定的。屈服轨迹是使粉末相对于压缩载荷屈服或失效所需的剪切力的曲线图。内聚力是屈服轨迹的截距,内摩擦角是斜率。

产量轨迹

剪应力与法向应力

无限制屈服强度是使固结粉末团块破裂或破裂以初始化流动所需的剪切应力。用于固结粉末块的力称为主固结应力。换句话说,无限制的屈服强度是当粉末经受较大的固结应力时粉末质量的强度的量度。

可以通过绘制粉末的无限制屈服强度与主要固结应力的关系图来生成流动函数图。流动函数图是粉末流动性的定量度量。流量函数图的斜率的倒数可以用作流量指标。通常,粉末的流动函数越靠近x轴,粉末越容易流动。该  卷积使用在各种负载测量粉末的凝聚力和内摩擦角,以生成其流动功能,因此量化其流动行为。

产量轨迹分析

屈服轨迹分析旨在确定样品材料的内摩擦角和内聚力,然后计算其在压缩载荷下的整体强度。这是通过在预先设定的预固结力下测量固结后在各种载荷下样品的破坏强度来实现的剪切载荷。绘制材料在不同载荷下的破坏强度会产生预剪切载荷下样品的屈服轨迹。

该测试针对屈服点的每个点包括三个部分:合并,稳态和故障分析。根据所用电池的类型,可以在同一样品上生成失效点,也可以将新鲜样品用于每个失效点。由于每个点所需的时间以及样品的磨损,通常使用3至5个点来生成屈服轨迹。如果使用时间合并,则在稳态步骤之后会发生延迟时间。

在固结步骤中,测量单元中的样品被压缩到预设的正常载荷。对于线性单元,此步骤包括拧紧盖子以帮助将单元中的材料包装到所谓的“关键固结”状态。定义为在最小剪切行程下达到稳定剪切时的样品密度,此状态以恒定的样品密度或每次旋转盒盖后正常载荷下降的水平来表示。固结步骤仅包括压缩样品直到达到正常载荷。

样本合并

正常负载与时间

在稳态步骤中,将剪切应力施加到样品上,直到测得的剪切力和样品体积变得稳定为止。对于线性孔格,通过以相对于上环固定的速率推动孔格的下环来施加剪切应力;对于旋转孔格,盖子以固定速率旋转。稳态点是剪切力稳定的点。在稳态点,样品已达到相对于施加的压缩载荷可重复且稳定的密度。

稳定状态

剪力与时间

在分析步骤中,通过逆转剪切应力机制将剪切应力减小到零,然后将法向载荷减小到预定水平(称为剪切载荷)并再次施加剪切应力。当样品抵抗剪切力时,剪切力会上升直到达到最大剪切力为止,此时样品失效,剪切力迅速下降,产生的屈服点由最大剪切力和剪切载荷组成。

通过将上述序列重复3至5次,可以生成一系列屈服点,可以从中绘制屈服位点,并选择屈服点,使其位于屈服位点的线性部分。

静态失效点

剪力与时间

进行最小二乘回归计算屈服轨迹的线性函数,计算出的线的斜率是内摩擦角,线的交点是内聚力,从内聚力,内摩擦角和稳态点开始,使用Mohr Coulomb方程计算无约束屈服强度和主要固结应力。

静态产量轨迹

剪力与法向载荷

因为屈服点是通过测量同一样品的多个稳态产生的,所以用于强度计算的稳态点是所有稳态点的平均值。此外,还要考虑稳态对所测值的影响失效分析期间的剪切力,可以根据其稳态是高于平均值还是低于平均值来调整测得的剪切力,这称为按比例分配,并且可以针对每个屈服点测量校正样品密度的变化。

使用样品的初始密度和固结步骤后的密度计算可压缩性。

静态屈服分析会生成静态或不移动样品的强度,这是在样品静止时处于筒仓或斜槽中的条件,因此,要使样品流动,必须使用移动样品的力大于静态屈服强度。


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