Wprowadzenie
Komora immobilizacyjna jest używana wraz z reometrem rotacyjnym Kinexus w celu scharakteryzowania właściwości reologicznych farby lub powłoki podczas jej suszenia na podłożu. Taki test jest przydatny do określenia wpływu
- Zawartość substancji stałych
- Porowatości podłoża powłoki
- Grubość podłoża powłoki
- Dodatków zatrzymujących wodę
- Zastosowany spadek ciśnienia
na właściwości reologiczne materiału.
Rysunek 1 przedstawia system Immobilization Cell.
Pomiaru dokonuje się poprzez umieszczenie próbki na podłożu umieszczonym na porowatym spiekanym dysku i zastosowanie podciśnienia w celu zainicjowania procesu odwadniania. Można zastosować górną geometrię (stożek lub płytkę) o średnicy do 45 mm i dokonywać pomiarów w czasie rzeczywistym w ruchu obrotowym (wiskozymetria) w celu scharakteryzowania kinetyki unieruchomienia próbki lub oscylacji w celu wykrycia zmian właściwości lepkosprężystych.
Parametry pomiaru
Poniżej zmierzono właściwości reologiczne farby ściennej podczas suszenia. Tabela 1 wyszczególnia parametry pomiarowe.
Tabela 1: Parametry pomiaru
| Urządzenie | Reometr rotacyjny Kinexus ultra+ |
| Rodzaj testu | Oscylacja, przemiatanie w czasie |
| Geometria | PP40 (płyta/płyta, średnica: 40 mm) |
| Szczelina na początku pomiaru | 1 mm |
| Siła normalna podczas pomiaru | 0.5 N |
| Częstotliwość | 1 Hz |
| Odkształcenie ścinające | 0.5% |
Uwagi dotyczące:
Selectjonu odkształcenia ścinającego: Odkształcenie ścinające wynoszące 0,5% zostało selected, ponieważ znajduje się w liniowym obszarze lepkosprężystym (Liniowy obszar lepkosprężysty (LVER)W LVER przyłożone naprężenia są niewystarczające do spowodowania strukturalnego rozpadu (plastyczności) struktury, a zatem mierzone są ważne właściwości mikrostrukturalne.LVER), a zatem nie prowadzi do załamania struktury próbki. Zostało to określone za pomocą eksperymentu przemiatania amplitudy (wyniki nie są wyświetlane). Oczywiście próbka zmienia się podczas pomiaru, ponieważ jest suszona, więc jej Liniowy obszar lepkosprężysty (LVER)W LVER przyłożone naprężenia są niewystarczające do spowodowania strukturalnego rozpadu (plastyczności) struktury, a zatem mierzone są ważne właściwości mikrostrukturalne.LVER może również ulec zmianie. Spojrzenie na krzywą zniekształceń harmonicznych ujawniło, że próbka pozostała w Liniowy obszar lepkosprężysty (LVER)W LVER przyłożone naprężenia są niewystarczające do spowodowania strukturalnego rozpadu (plastyczności) struktury, a zatem mierzone są ważne właściwości mikrostrukturalne.LVER podczas całego pomiaru.
Siła normalna przyłożona podczas pomiaru: Do testu wybrano szczelinę o szerokości 1 mm, ale aby uwzględnić skurcz, który był spodziewany w wyniku suszenia próbki, zastosowano siłę normalną small, aby zapewnić utrzymanie kontaktu między górną płytą a próbką wraz ze zmianą szczeliny podczas testu. Technika ta zapobiegła wyrzuceniu próbki, ponieważ utrzymanie normalnej siły spowodowało zmniejszenie rozmiaru szczeliny zgodnie z kurczeniem się próbki.
LVER - Liniowy zakres lepkosprężystości
- lVER to zakres amplitudy, w którym odkształcenie i naprężenie są proporcjonalne.
- W Liniowy obszar lepkosprężysty (LVER)W LVER przyłożone naprężenia są niewystarczające do spowodowania strukturalnego rozpadu (plastyczności) struktury, a zatem mierzone są ważne właściwości mikrostrukturalne.LVER przyłożone naprężenia (lub odkształcenia) są niewystarczające do spowodowania strukturalnego rozpadu struktury, a zatem mierzone są właściwości mikrostrukturalne.
Zniekształcenia harmoniczne
W obrębie Liniowy obszar lepkosprężysty (LVER)W LVER przyłożone naprężenia są niewystarczające do spowodowania strukturalnego rozpadu (plastyczności) struktury, a zatem mierzone są ważne właściwości mikrostrukturalne.LVER częstotliwość oscylacji wejściowych jest taka sama jak częstotliwość oscylacji wyjściowych. Po przekroczeniu LVER pojawiają się zniekształcenia harmoniczne. Oscylacje wejściowe rozkładają się na wyższe (tj. harmoniczne) odpowiedzi częstotliwościowe. W miarę oddalania się od LVER, zniekształcenia harmoniczne rosną. Można je łatwo wyświetlić w oprogramowaniu NETZSCH rSpace.
Wyniki pomiarów
Rysunek 2 przedstawia złożoną sztywność i szczelinę zmierzoną podczas suszenia farby ściennej.
libraPo 1-minutowym wyrównaniu, w którym zastosowano oscylację bez próżni, włączono pompę i rozpoczęto odwadnianie farby. Spowodowało to trzydekadowy wzrost modułu zespolonego. Złożona sztywność i szczelina podczas suszenia farby 2(sztywność) w ciągu 11 minut, podczas gdy próbka skurczyła się o ponad 10%. Po tym czasie Moduł zespolonyZłożony moduł składa się z dwóch składników, modułu magazynowania i modułu stratności. Moduł magazynowania (lub moduł Younga) opisuje sztywność, a moduł stratności opisuje tłumienie (lub lepkosprężystość) odpowiedniej próbki przy użyciu metody dynamicznej analizy mechanicznej (DMA). moduł zespolony oraz szczelina ustabilizowały się, wskazując na koniec procesu suszenia.
Demonstrację konfiguracji celi immobilizacyjnej można zobaczyć na tym filmie: Jak korzystać z celi immobilizacyjnej