Bevezetés
Az Immobilizációs cellát a Kinexus rotációs reométerrel együtt használják a festék vagy bevonat reológiai tulajdonságainak jellemzésére, miközben az egy hordozón szárad. Egy ilyen vizsgálat hasznos a következők hatásainak meghatározására
- Szilárdanyag-tartalom
- A bevonat hordozójának porozitása
- A bevonat hordozójának vastagsága
- Vízvisszatartó adalékanyagok
- Alkalmazott nyomásesés
az anyag reológiai tulajdonságaira.
Az 1. ábra az Immobilizációs cellarendszert mutatja.
A mérés úgy történik, hogy a mintát egy porózus szinterezett lemezen elhelyezett hordozóra helyezik, és a víztelenítési folyamat elindításához vákuumot alkalmaznak alatta. Egy akár 45 mm átmérőjű felső geometria (kúp vagy lemez) használható, és valós idejű mérések végezhetők rotációban (viszkozmetria) a minta immobilizációs kinetikájának jellemzésére, vagy oszcillációban a viszkoelasztikus tulajdonságok változásainak kimutatására.
Mérési paraméterek
A következőkben egy falfesték reológiai tulajdonságait mértük száradás közben. Az 1. táblázat részletezi a mérési paramétereket.
1. táblázat: Mérési paraméterek
| Készülék | Kinexus ultra+ rotációs reométer |
| A vizsgálat típusa | Oszcilláció, időskála |
| Geometria | PP40 (lemez/lemez, átmérő: 40 mm) |
| Hézag a mérés kezdeténél | 1 mm |
| Normálerő a mérés során | 0.5 N |
| Frekvencia | 1 Hz |
| Nyírási alakváltozás | 0.5% |
Megjegyzések:
A nyírófeszültség kiválasztása: A 0,5%-os nyírófeszültséget azért választottuk, mert ez a lineáris viszkoelasztikus tartományban (Lineáris viszkoelasztikus régió (LVER)Az LVER-ben az alkalmazott feszültségek nem elegendőek ahhoz, hogy a szerkezet szerkezeti szétesését (engedékenységét) okozzák, ezért fontos mikroszerkezeti tulajdonságokat mérnek.LVER) van, és így nem vezet a minta szerkezetének felbomlásához. Ezt egy amplitúdó-söpörési kísérlet segítségével határoztuk meg (az eredmények nem jelennek meg). Természetesen a minta a mérés során változik, mert szárad, így az Lineáris viszkoelasztikus régió (LVER)Az LVER-ben az alkalmazott feszültségek nem elegendőek ahhoz, hogy a szerkezet szerkezeti szétesését (engedékenységét) okozzák, ezért fontos mikroszerkezeti tulajdonságokat mérnek.LVER is változhat. A harmonikus torzítási görbére pillantva kiderült, hogy a minta a teljes mérés alatt az Lineáris viszkoelasztikus régió (LVER)Az LVER-ben az alkalmazott feszültségek nem elegendőek ahhoz, hogy a szerkezet szerkezeti szétesését (engedékenységét) okozzák, ezért fontos mikroszerkezeti tulajdonságokat mérnek.LVER-ben maradt.
A mérés során alkalmazott normál erő: A vizsgálathoz 1 mm-es hézagot választottunk, de a minta száradása miatt várható zsugorodás figyelembevétele érdekében a small normálerőt alkalmaztunk, hogy a felső lemez és a minta között a vizsgálat során a hézag változása mellett is megmaradjon az érintkezés. Ez a technika megakadályozta, hogy a minta kilökődjön, mivel a normál erő fenntartása azt eredményezte, hogy a rés mérete a minta zsugorodásának megfelelően csökkent.
LVER - Lineáris viszkoelasztikus tartomány
- az Lineáris viszkoelasztikus régió (LVER)Az LVER-ben az alkalmazott feszültségek nem elegendőek ahhoz, hogy a szerkezet szerkezeti szétesését (engedékenységét) okozzák, ezért fontos mikroszerkezeti tulajdonságokat mérnek.LVER az az amplitúdótartomány, ahol a nyúlás és a feszültség arányos.
- Az Lineáris viszkoelasztikus régió (LVER)Az LVER-ben az alkalmazott feszültségek nem elegendőek ahhoz, hogy a szerkezet szerkezeti szétesését (engedékenységét) okozzák, ezért fontos mikroszerkezeti tulajdonságokat mérnek.LVER-ben az alkalmazott feszültségek (vagy feszültségek) nem elegendőek ahhoz, hogy a szerkezet szerkezeti szétesését okozzák, ezért a mikroszerkezeti tulajdonságokat mérik.
Harmonikus torzítás
Az LVER-en belül a bemeneti rezgési frekvencia megegyezik a kimeneti rezgési frekvenciával. Az LVER-en túl harmonikus torzítást kapunk. A bemeneti RezgésA rezgés mechanikai folyamatát rezgésnek nevezzük. A rezgés olyan mechanikai jelenség, amelynek során egy egyensúlyi pont körül rezgések lépnek fel. A rezgés sok esetben nem kívánatos, energiát pazarol és nem kívánt hangot kelt. Például a motorok, villanymotorok vagy bármilyen működő mechanikus eszköz rezgő mozgása jellemzően nemkívánatos. Az ilyen rezgéseket a forgó alkatrészek kiegyensúlyozatlansága, az egyenetlen súrlódás vagy a fogaskerekek fogazása okozhatja. A gondos tervezés általában minimalizálja a nem kívánt rezgéseket.rezgés magasabb (azaz harmonikus) frekvenciájú válaszokra bomlik. Ahogy a TörzsAz alakváltozás egy külső erő vagy feszültség által mechanikusan terhelt anyag deformációját írja le. A gumikeverékek statikus terhelés esetén kúszási tulajdonságokat mutatnak.törzs az LVER-en kívülre kerül, a harmonikus torzítás növekszik. Ez könnyen megjeleníthető a NETZSCH rSpace szoftverben.
Mérési eredmények
A 2. ábra a falfesték száradása során mért komplex merevséget és a hézagot mutatja.
Egy 1 perces kiegyenlítődés után, amikor vákuum nélkül rezgést alkalmaztak, a szivattyút bekapcsolták, és megkezdődött a festék víztelenítése. Ez a Komplex modulusA komplex modulus két komponensből, a tárolási és a veszteségmodulból áll. A tárolási modulus (vagy Young-modulus) a merevséget, a veszteségmodul pedig a megfelelő minta csillapítási (vagy viszkoelasztikus) viselkedését írja le a dinamikus mechanikai analízis (DMA) módszerével. komplex modulus háromtizedes növekedését eredményezte. Komplex merevség és rés a festék száradása során 2(merevség) 11 percen belül, miközben a minta több mint 10%-kal zsugorodott. Ezt követően a Komplex modulusA komplex modulus két komponensből, a tárolási és a veszteségmodulból áll. A tárolási modulus (vagy Young-modulus) a merevséget, a veszteségmodul pedig a megfelelő minta csillapítási (vagy viszkoelasztikus) viselkedését írja le a dinamikus mechanikai analízis (DMA) módszerével. komplex modulus, valamint a rés platójára állt be, ami a szárítási folyamat végét jelezte.
Az immobilizációs cella beállításának bemutatása ezen a videón látható: Hogyan kell használni az immobilizációs cellát?