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DIN 51810-1에 따른 윤활 그리스의 유변학적 특성

소개

재료의 유변학적 특성은 공정 중 재료의 거동을 이해하고 예측하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 윤활 그리스의 윤활 능력, 펌프성, 흐름(항복점)에 중요한 역할을 합니다.

측정 조건

다음에서는 DIN 51810-1 표준에 설명된 측정 조건에서 Kinexus pro+를 사용하여 윤활 그리스의 전단 점도를 측정합니다. 표 1과 그림 1에는 이 표준에 명시된 테스트 매개변수가 요약되어 있습니다.


표 1: 측정 조건

지오메트리

CP/25(콘 플레이트 시스템, 콘 각도: 1°, 플레이트 직경: 25mm)

온도

25°C(±0.1°C)

측정 간격

24 μm

측정 프로그램

위상 t1: 1분 정지, 0 Pa

위상 t2: 1분 전단, 100초-1

단계 t3: 2분 정지, 0 Pa

단계 t4: 1분 동안 전단 속도가 0에서 1000 s-1까지 선형적으로 증가합니다

단계 t5: 일정한 전단 속도에서 5분간(1000 s-1)

1) DIN 51810-1에 따른 측정 프로그램

측정 결과

각 적용된 전단 속도에 필요한 토크가 측정되며, 이는 전단 응력을 결정하기 위해 rSpace 소프트웨어에 의해 자동으로 변환됩니다. 그런 다음 전단 속도와 전단 응력은 다음 방정식을 사용하여 전단 점도를 계산하는 데 사용됩니다:

그림 2는 적용된 전단 속도(주황색 곡선)와 그에 따른 전단 점도(파란색 곡선)를 표시합니다. 예상대로 전단 응력이 가해지지 않을 때 전단 점도는 0이 됩니다(단계 t1). 전단 속도를 100 s-1로 증가시키면 전단 점도가 7.5 Pa-s로 측정됩니다(위상 t2). 변형이 중단된 후 샘플의 반응은 전단 점도가 효과적으로 0으로 즉시 되돌아가는 것입니다(단계 t3). 전단 속도의 선형 증가(단계 t4)는 윤활 그리스의 구조화 및 전단 얇아짐 거동을 강조합니다: 전단 점도는 일반적으로 전단 속도가 증가함에 따라 감소합니다. 1000 s-1에서 다음 일정한 전단 속도에 대한 재료의 반응(단계 t5)은 높은 일정한 전단 속도에서 전단 점도가 안정적으로 유지되는지, 안정적으로 유지되지 않는 경우 일관되고 높은 변형 속도에서 얼마나 강하게 변하는지를 보여주기 때문에 가장 중요합니다.

DIN 51018-1 표준은 마지막 단계에서 전단 점도 ηrel의 변화를 정량화하는 방법을 나타냅니다. 이를 위해 다섯 번째 단계 시작 후 2초(ηA)와 300초(ηB)의 전단 점도와 두 값 사이의 상대 점도 변화가 보고됩니다. 상대 점도 변화는 다음과 같이 정의됩니다:

측정 및 평가에 사용된 강력한 rSpace 소프트웨어는 이러한 파라미터를 자동으로 계산할 수 있습니다. 그림 3은 2초와 300초에서 전단 점도의 필수 값과 0.7%의 상대 점도 변화 ηrel이 포함된 rSpace 소프트웨어에서 추출한 표를 보여줍니다. 1% 미만의 이 낮은 값은 샘플이 적용된 전단 속도에 매우 빠르게 적응한다는 것을 나타냅니다.

2) DIN 51810-1에 따라 측정 시 적용된 전단 속도(주황색 곡선) 및 결과 전단 점도(파란색 곡선)
3) 5단계 시작 후 2초 및 300초의 전단 점도와 rSpace 소프트웨어에서 추출한 상대 점도 변화의 자동 계산 값입니다

결론

윤활 그리스는 DIN 51810-1에 설명된 조건에서 측정되었습니다. 사용자가 독립적으로 결과를 결정할 수 있도록 쉽고 빠르게 측정을 실행할 수 있도록 측정 방법에 포함될 수 있는 분석 덕분에 평가가 자동으로 성공적으로 수행되었습니다.

Literature

  1. [1]
    DIN 51810-1, 윤활유 테스트 -윤활 그리스의 유변학적특성 테스트- 파트 1:회전 점도계 및 콘/플레이트의시스템에의한 전단 점도측정