Опубликовано  под номером 440

ASTM D7395 — Стандартный метод определения вязкости

Введение

ASTM D7395 представляет собой метод определения вязкости образца с использованием конусно-пластинчатой конфигурации при заданной скорости сдвига 500 с⁻¹. Система проверяется с использованием от одного до трёх сертифицированных калибровочных масел с известной вязкостью.

Реометры серии Kinexus Prime компании NETZSCH позволяют проводить анализ широкого спектра сложных жидкостей и полутвердых веществ благодаря своей чувствительности, возможности проведения измерений на образцах объёмом small, модульной геометрии и функциям advanced software. В частности, эти реометры оснащены воздушным подшипником со сверхнизким коэффициентом трения, который обеспечивает непревзойдённую чувствительность в диапазоне скоростей сдвига от очень низких (0,001 с⁻¹) до очень высоких (10 000 с⁻¹). Это делает прибор идеальным инструментом не только для целей научных исследований и разработок, но и для проведения стандартизированных испытаний в условиях контроля качества, а также для обеспечения соответствия методам (в том числе стандартам ASTM).

Кроме того, программируемое программное обеспечение rSpace позволяет пользователям создавать собственные последовательности для загрузки образцов, проведения измерений и автоматического анализа, а также использовать более 200 готовых последовательностей (на 6 языках). В качестве примера была запрограммирована последовательность, отвечающая требованиям стандарта ASTM D7395. В условиях контроля качества эту последовательность можно зафиксировать, чтобы обеспечить единообразное использование как разными пользователями, так и на разных испытательных объектах.

Последовательность действий в соответствии со стандартом ASTM D7395

Для испытания образцов в соответствии со стандартом ASTM D7395 была разработана специальная последовательность операций, позволяющая определять вязкость каждого эталонного масла и/или образца. При измерении использовалась конфигурация с конусом и пластинкой диаметром 20 мм и углом наклона 2°, благодаря чему на один цикл требовался небольшой объем — всего 80 мкл. После загрузки образца система перемещается в зону обрезки, медленно вращается со скоростью 10 с⁻¹, чтобы обеспечить распределение образца, а затем выдает пользователю запрос на подтверждение правильной обрезки образца. Для обеспечения стабильности результатов использовалась пипетка с положительным смещением, что гарантировало постоянный дозируемый объем и, следовательно, исключало необходимость ручной обрезки.

В соответствии со стандартом ASTM D7395 обрезанный образец затем выдерживается при температуре 25 °C в течение 1 минуты. По достижении заданной температуры применяется скорость сдвига 500 с⁻¹, и через 15 секунд пользователю выводится значение вязкости. В заключение пользователю предлагается выбрать, желает ли он провести анализ следующего образца или нет.

Измерение стандартных масел и проб

Для подтверждения точности метода в широком диапазоне вязкости были проанализированы три стандартных минеральных масла. Результаты измерений минеральных масел RTM12, RTM22 и RTM32 (каждое из которых измерялось в двух повторных пробах) приведены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что относительная погрешность в определении вязкости всех трёх стандартных минеральных масел по сравнению с заявленным значением вязкости не превышала 5 %. Кроме того, относительная погрешность между сериями измерений на воспроизводимость для каждого эталонного минерального масла составляла менее 2 %, что находится в пределах допустимого отклонения в 10 %, установленного стандартом.

Таблица 1: Измеренная вязкость трёх эталонных минеральных масел в соответствии со стандартом ASTM D7395

Минеральное маслоЭталонная вязкость при 35,00 °C (cP)Измеренная вязкость (cP)Погрешность по сравнению с эталонным значением (%)
RTM1255,2155,99 ± 0,041,4 ± 0,1
RTM22688,9710,6 ± 3,13,1 ± 1,0
RTM3260096080 ± 91,2 ± 0,1

После установления последовательности испытаний в соответствии со стандартом ASTM были проведены испытания различных материалов (в двух экземплярах для обеспечения воспроизводимости) с целью определения их вязкости согласно стандарту ASTM D7395; результаты этих испытаний приведены в таблице 2. Каждый образец был выбран с учетом того, что при его нанесении он подвергается сдвиговому или растягивающему воздействию. Даже такой сложный образец, как горчично-медовый соус, содержащий частицы горчичных семян, продемонстрировал воспроизводимость результатов, однако эти результаты контрастируют с более точными измерениями, полученными для образцов лосьона для рук и геля для волос. Использование данной последовательности в качестве стандартной рабочей процедуры в производственных условиях будет полезно для стандартизации и обеспечения воспроизводимости продукции.

Таблица 2: Измеренная вязкость трёх образцов в соответствии со стандартом ASTM D7395

ОбразецИзмеренная вязкость (cP) в соответствии со стандартом ASTM D7395
Лосьон для рук263,5 ± 10,2
Гель для волос918,3 ± 18,4
Медово-горчичный соус323,3 ± 23,5

Резюме

Серия реометров Kinexus Prime компании NETZSCH предлагает пользователям как универсальность, так и широкие возможности настройки при определении характеристик сложных жидкостей и полутвердых веществ. Программное обеспечение с возможностью программирования позволяет пользователям использовать сотни готовых программ или создавать собственные. В данном документе был разработан индивидуальный метод испытаний для прибора Kinexus в соответствии со стандартом ASTM D7395 для определения вязкости при заданной скорости сдвига 500 с⁻¹.

NGB · Рекомендации по применению № 434 · EN · 0426 · Технические характеристики могут быть изменены.

NETZSCH-Gerätebau GmbH
Wittelsbacherstraße 42 ∙ 95100 Зельб ∙ Германия
Телефон: +49 9287/881-0 ∙ Факс: +49 9287/881505
at@NETZSCH.com ∙ www.NETZSCH.com

AI Overview
An error occurred. Please try again.