陶瓷的流变性试验

涵盖的主题

出身背景

系统原理

测试过程

系统的优点

材料范围欧洲杯足球竞彩

发展史

过程变量

生产损失

未来发展

总结

出身背景

陶工的拇指即将被淘汰。陶工们将不再需要依靠多年将拇指压入挤压陶瓷粘土的经验来判断材料是否适合后续加工。相反,新开发的测试方法现在可用于对粘土刚度进行标准化评估。多年来,陶瓷挤压行业,尤其是餐具行业,一直需要这种测试。长期以来,业界一直希望用一种更可靠但同样简单的方法来评估挤压粘土的塑性特性,以取代陶工的拇指技术。有经验的陶工使用这项技术通过将拇指压入粘土泥堆来评估粘土的硬度,以检查其是否适合加工。

CERAM研究在贸易和工业部的支持下,开发了新的测试方法,以满足该行业的需求(图1)。这是一种指示性测试,将帮助用户设置特定于其材料的过程控制限制。欧洲杯足球竞彩

图1。MFI陶瓷流变测试仪。

系统原理

该测试使用一种名为马丁流量仪(MFI)的仪器。MFI是熔体流动指数仪的改进版本,熔体流动指数仪是一种公认的测量塑料和聚合物流动特性的测试方法。这两种仪器的工作原理是相似的,尽管马丁流量仪是专门用来测试挤压粘土的塑性流动特性的。

与熔体流动指数仪相比,马丁流动仪有两个主要区别:

对自重加载系统进行了结构修改,以尽量减少试验过程中摩擦的影响

加热器带已被移除,因为无需熔化试样。

测试过程

测试材料样品的过程非常简单。将材料样品插入仪器内部的圆柱形桶中,该桶底部包含一个模具。然后将活塞放置在桶中,并使用自重负载向样品施加压力。

样品材料通过模具挤出,并借助包含红外传感器单元的电子计时器测量设定体积的材料流过模具所需的时间。流动时间根据材料的刚度而变化,较硬的材料在模具中流动的时间较长。欧洲杯足球竞彩

试验方法经过精心设计,以尽量减少取样和操作员依赖性等关键因素的影响。例如,使用取芯装置从材料中提取样品,并将标准长度的样品插入试验筒中,而无需对其进行处理。

系统的优点

这种简化的流变试验不仅满足工业的要求,而且还具有在剪切和压力条件下测试样品的额外好处,这是在实际挤压和随后的成型过程中经历的。该仪器的灵活性允许使用2 - 30公斤的静重,允许操作人员在首选剪切速率范围内测试样品。较快的流动时间与较高的剪切速率直接相关。因此,该仪器允许操作人员根据与后续处理相关的情况,测量不同重量设置下材料的流动时间。

范围欧洲杯足球竞彩

Martin flow仪器可以测试各种挤压材料,从软土粘土到一些高级陶瓷材料。该仪器还能够在挤出前测试浆料。该测试为行业提欧洲杯足球竞彩供了一种辅助过程控制的测量工具。

发展史

该仪器已经证明了它的价值,在许多应用中都取得了成功。CERAM在工业环境中开发了该技术,因此能够评估MFI作为过程控制工具的能力。

波特梅里恩陶器公司的技术总监菲利普·怀特已经认可了这种技术。波特梅里恩通过密集的现场工作计划帮助开创了这一设备,旨在开发测试和研究粘土生产过程。

过程变量

所进行的工作包括一个因子试验设计练习,以研究工艺变量对粘土塑性特性的影响。马丁流量仪有助于识别对粘土塑性特性影响最大的工艺变量。

使用更精密的毛细管流变仪进行的额外测量证实了这些结果。这项工作确定了水分含量和粘土pugroll直径是影响陶器粘土塑性性能的最关键因素。结果表明,随着pugroll直径的增加,塑性增加。

生产损失

另一个项目涉及将马丁流量仪的测量值与生产中的成型损失相关联。在三个月的试验期内,对随机批次的粘土进行流动时间测量。粘土是在一定的直径和含水量范围内生产的。

通过使用析因实验设计软件对结果进行分析,可以预测实现成形损失最小所需的加工条件。这些条件包括将粘土控制在特定的泥粒直径范围内,以及在MFI上测量的特定流动时间之间。通过将粘土控制在这些限制范围内,预计粘土损失将减少五倍。

未来发展

CERAM现在经营一项服务,为公司提供使用MFI测试材料的机会。这项服务还扩展到一种更全面的方法,结合析因实验设计研究工作,提供更多关于客户流程的知识。CE欧洲杯足球竞彩RAM还考虑与MFI开展进一步的项目工作,以期开发陶瓷行业其他部门的测试,包括粘土原材料、卫生洁具主体和注塑陶瓷等。

总结

该仪器已在许多工业环境中成功运行,英国和海外公司对此都表现出极大的兴趣。这似乎是一个来自陶瓷行业的马丁流量仪的“竖起大拇指”的例子,而陶工不再竖起大拇指。

资料来源:《材料欧洲杯足球竞彩世界》第6卷第8期,第474-75页,1998年8月。

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