ASTM D2196-20 Kaedah Ujian Standard untuk Sifat Rheologi Bahan Bukan Newton oleh Rotary Viscometer

“Kaedah Ujian Piawai ASTM D2196-20 untuk Sifat Reologi Bahan Bukan Newtonian oleh Viskometer Putar”, yang dibangunkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM), menerangkan kaedah ujian untuk menentukan kelikatan ketara, penipisan ricih dan sifat tiksotropik bahan bukan Newtonian dalam julat kadar ricih 0,1 s ⁻¹ hingga 50 s ⁻¹ , menggunakan viskometer putar yang beroperasi dalam bendalir yang terkandung dalam bikar Griffin bentuk rendah 600 mL.

Kaedah ujian A terdiri daripada menentukan kelikatan ketara salutan dan bahan berkaitan dengan mengukur tork pada gelendong berputar pada kelajuan malar dalam bikar Griffin bentuk rendah 600 mL.

Kaedah ujian B dan C terdiri daripada menentukan penipisan ricih dan sifat reologi bahan thixotropic (bergantung pada masa). Kelikatan bahan-bahan ini ditentukan pada satu siri kelajuan yang ditetapkan bagi viskometer putaran dengan gelendong berjalan dalam cecair yang terkandung dalam bikar Griffin bentuk rendah 600 mL. Pergolakan bahan sejurus sebelum pengukuran kelikatan dikawal dengan teliti.

Kaedah ujian A digunakan untuk menentukan kelikatan ketara pada kelajuan putaran tertentu, tetapi kelikatan pada dua atau lebih kelajuan memberikan pencirian yang lebih baik bagi bahan bukan Newton daripada pengukuran kelikatan tunggal.

Dengan kaedah ujian B dan C, tahap penipisan ricih ditunjukkan oleh penurunan kelikatan dengan peningkatan kelajuan putaran. Tahap thixotropy ditunjukkan dengan membandingkan kelikatan pada peningkatan dan penurunan kelajuan putaran (kaedah ujian B), pemulihan kelikatan (kaedah ujian B), atau kelikatan sebelum dan selepas ricih tinggi (gabungan kaedah ujian B dan C). Ricih tinggi dalam kaedah ujian C menghampiri ricih semasa penggunaan cat. Tingkah laku kelikatan yang diukur selepas ricih tinggi menunjukkan sifat cat sejurus selepas digunakan.

Peralatan utama yang digunakan dalam ujian ini ialah viskometer putaran. Peranti asas mesti mempunyai sekurang-kurangnya ciri berikut:

Motor pemacu untuk menggunakan anjakan putaran satu arah pada gelendong yang direndam dalam sampel, dalam julat nilai tetap 0,3 peratus pada kelajuan putaran antara 100 rpm dan 0,01 rpm.
Penderia daya untuk mengukur tork yang diperlukan untuk memacu gelendong yang direndam dalam sampel pada setiap tetapan kelajuan yang ditentukan, dalam julat nilai malar 0,1 peratus.
Aci penyambung atau cara lain untuk menghantar anjakan putaran dari motor ke aci.
Anggota berputar, gelendong atau alat yang serupa dengan rajah yang ditunjukkan dalam rajah yang diberikan dalam piawai untuk mengamankan spesimen antara gelendong dan permukaan tetap. Pendakap pelindung yang melekat pada viskometer dan melindungi gelendong menyediakan permukaan tetap yang diterangkan di atas. Setiap aci boleh mengukur julat kelikatan hampir empat puluh tahun untuk tetapan kelajuan yang dinyatakan dalam kaedah ini. Aci dipilih supaya nilai tork yang diukur adalah antara 10 peratus dan 100 peratus.
Peranti pemerolehan data yang menyediakan cara untuk memperoleh, menyimpan dan memaparkan isyarat yang diukur atau dikira, atau kedua-duanya. Isyarat keluaran minimum yang diperlukan untuk pengukuran kelikatan ialah kelajuan putaran aci dan tork. Amalan terbaik ialah merekodkan isyarat keluaran untuk masa putaran gelendong dan suhu sampel apabila mengukur kelikatan.
Penyangga untuk menyokong, membetulkan dan melaraskan ketinggian motor pemacu, aci dan anggota pusing.
Aras yang menunjukkan kecondongan menegak motor pemacu, aci dan anggota berputar.
Instrumen sampingan yang dianggap berguna dalam melaksanakan kaedah ini termasuk: keupayaan analisis data untuk memberikan kelikatan, tegasan atau parameter berguna lain yang diperoleh daripada isyarat yang diukur.

Peralatan berikut juga digunakan dalam ujian:

Alat pengukur suhu dan rakaman untuk mengukur suhu sampel cecair berhampiran elemen berputar dalam julat 20 darjah hingga 70 darjah dan dalam 0,1 darjah.
Bikar Griffin bentuk rendah 500 mL atau bekas silinder setara dengan kapasiti isipadu minimum 85 mL, diameter minimum 100 mm, dan kedalaman minimum 600 mm untuk memegang sampel semasa ujian.
Shaker atau mesin setara yang mampu menggoncang spesimen ujian dengan kuat.

Semasa menyediakan sampel, bekas 0,5 L atau 1 L diisi dengan sampel, meninggalkan jurang 25 mm dari bahagian atas sampel, dan dibawa ke 25 darjah tambah/tolak 0,5 darjah atau suhu lain yang dipersetujui sebelum ujian. Sampel digoncang dengan kuat pada penggoncang atau setara selama 10 minit, dikeluarkan dari penggoncang dan dibiarkan pada suhu 25 darjah selama 60 minit sebelum ujian. Ujian dimulakan dalam masa 65 minit selewat-lewatnya selepas bekas dikeluarkan dari penggoncang. Sampel tidak dikeluarkan dari bekas di mana ia digoncang. Masa goncangan boleh dikurangkan jika perlu atau seperti yang dipersetujui antara pembeli dan pengilang, tetapi dalam apa jua keadaan tidak boleh kurang daripada 3 minit.

Apabila menggunakan kaedah ujian A, semua pengukuran dibuat pada 25 darjah tambah/tolak 0,5 darjah atau suhu lain yang dipersetujui. Instrumen diletakkan pada dirian boleh laras. Viskometer diturunkan ke tahap yang akan merendam gelendong ke kedalaman yang sesuai. Alat itu diluruskan. Gelendong yang dipilih dibengkokkan, diletakkan pada satu sisi bahagian tengah permukaan bahan, dan gelendong dimasukkan ke dalam peranti. Apabila menyambung gelendong ke viskometer, adalah perlu untuk mengelakkan tekanan sisi yang berlebihan yang boleh menjejaskan penjajaran. Ia juga perlu untuk mengelak daripada memutar aci supaya penunjuk viskometer menyentuh penyumbat di kedua-dua hujung skala. Gabungan mph/kelajuan yang akan memberikan bacaan skala minimum 10 peratus dipilih, tetapi lebih baik di bahagian tengah atau atas skala. Kelajuan dan perbatuan yang akan digunakan mungkin berbeza daripada ini berdasarkan persetujuan antara pengguna dan pengilang. Viskometer diturunkan sehingga tanda celupan pada aci menyentuh sampel. Jika perlu, laraskan aras viskometer. Bekas digerakkan perlahan-lahan dalam satah mendatar sehingga gelendong berada lebih kurang di tengah-tengah bekas. Putaran gelendong dimulakan. Kelajuan putaran dilaraskan supaya bacaan tork adalah antara 10 peratus dan 100 peratus. Viskometer dibiarkan berjalan sehingga bacaan menjadi stabil. Bacaan tork dan kelikatan direkodkan.

Apabila menggunakan kaedah ujian B, semua ukuran kelikatan (atau tork) dibuat pada 25 darjah tambah/tolak 0,5 darjah atau suhu lain yang dipersetujui. Alat ini dilaraskan dan gelendong dipasang seperti yang diterangkan di atas. Tentukan kelajuan putaran yang berbeza untuk digunakan untuk ujian (minimum tiga kelajuan disyorkan). Viskometer ditetapkan pada kelajuan putaran paling perlahan yang dipilih untuk ujian. Putaran gelendong dimulakan dan bacaan direkodkan selepas sepuluh pusingan (atau bilangan pusingan lain yang dipersetujui). Kelajuan putaran awal yang lebih tinggi boleh digunakan jika dipersetujui antara pengilang dan pengguna. Kelajuan putaran ditingkatkan dalam langkah dan bacaan direkodkan selepas sepuluh pusingan pada setiap kelajuan. Selepas pemerhatian dibuat pada kelajuan tertinggi, kelajuan putaran dikurangkan dalam langkah ke kelajuan paling perlahan dan bacaan direkodkan selepas sepuluh pusingan (atau masa yang setara) pada setiap kelajuan. Selepas bacaan terakhir diambil pada kelajuan paling perlahan, putaran dihentikan dan sampel dibenarkan duduk untuk tempoh rehat yang dipersetujui, biasanya 1 minit. Pada penghujung tempoh rehat, putaran gelendong dimulakan pada kelajuan paling perlahan dan bacaan direkodkan selepas sepuluh pusingan (atau bilangan pusingan lain yang dipersetujui).

Organisasi kami mempunyai kakitangan yang kuat yang mengikuti perkembangan dalam bidang sains dan teknologi di dunia dan sentiasa memperbaiki dirinya. Di antara pelbagai kajian ujian, pengukuran, analisis dan penilaian yang disediakan untuk perniagaan dalam pelbagai sektor, terdapat juga perkhidmatan ujian mengikut piawaian "Kaedah ujian Standard ASTM D2196-20 untuk sifat reologi bahan bukan Newton dengan viskometer berputar".