美国Mercury EVOLUTION粉末分析仪,精准测定无侧限屈服强度与时效应变屈服强度

材料的无侧限屈服强度,是指当材料不受容器约束(处于自由无应力表面状态)时,使其发生变形或断裂所需的力或应力。从测试角度来看,无侧限屈服强度可表述为使已固结材料块发生破坏或断裂、从而引发流动所需的应力。而用于使材料块固结的力,则被称为主固结应力

无侧限屈服强度在评估材料流动性方面至关重要。这是因为促使粉末或颗粒材料流动所需的力,与无侧限屈服强度直接相关。简而言之,当作用于材料上的力大于其无侧限屈服强度时,粉末或颗粒材料便会发生流动。流动因子(ff)通过主固结应力除以无侧限屈服强度计算得出。该流动因子用于将材料划分为不同类别:不流动型(ff < 1)、强黏聚型(1 < ff < 2)、黏聚型(2 < ff < 4)、易流动型(4 < ff < 10)以及自由流动型(ff > 10)。

EVOLUTION粉末分析仪通过两阶段流程测定材料的无侧限屈服强度。首先,将样品装入样品池并通过垂直压力进行压缩。

EVOLUTION粉末分析仪通过随时间对样品施加压力来测量无侧限屈服强度。第一步,将材料装入样品池。

随后,在样品顶部施加预定压力以实现固结。压力可通过仪器直接施加,也可通过配重方式实现。

材料完成压缩后,样品将自动移出样品池,并在其顶部施加作用力以使材料发生断裂或破坏。断裂盖用于容纳样品,便于清理。材料断裂过程中记录的最大作用力即为无侧限屈服强度。

断裂应力与断裂应变关系图

材料的无侧限屈服强度通常随所受压力增大而增加。无侧限屈服强度与主固结应力的关系曲线称为流变函数,该函数揭示了粉末或颗粒材料对压力的响应特性。由于典型工艺中各作用点的受力条件不断变化,流变函数对预测流动性具有重要价值,因此掌握材料对这些力的响应规律尤为关键。

流变函数

流变函数在对比不同配方与混合物的流动行为方面也具有重要价值。如下图所示,在低压条件下两种样品表现相似,但在高压环境下其流动特性呈现显著差异。

流变函数叠加对比图

此外,粉末或颗粒材料在主固结应力作用下持续时间越长,其无侧限屈服强度通常越高。因此,对于需储存任意时长的材料而言,测量其时效应变屈服强度至关重要。时效应变屈服强度与主固结应力的关系曲线通常被称为时效流变函数。

EVOLUTION粉末测试仪用于测量粉末或颗粒材料对环境应力的响应。材料承受的主要应力是压力。EVOLUTION粉末测试仪通过向材料施加压力并测量其产生的强度来评估材料对压力的响应。该强度被称为无侧限屈服强度。若要使粉末流动,促使粉末移动的力必须大于其无侧限屈服强度。

EVOLUTION粉末测试仪特点:
通俗易懂的粉体流动性分析
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单次测试仅需3分钟
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