ASTM D2196-20 Phương pháp thử tiêu chuẩn cho các đặc tính lưu biến của vật liệu phi Newton bằng máy đo độ nhớt quay

ASTM D2196-20 Phương pháp thử tiêu chuẩn cho các đặc tính lưu biến của vật liệu phi Newton bằng máy đo độ nhớt quay

Tiêu chuẩn “ASTM D2196-20 Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về tính chất lưu biến của vật liệu phi Newton bằng nhớt kế quay”, do Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả các phương pháp thử nghiệm để xác định độ nhớt biểu kiến, tính chất giảm độ nhớt khi tăng lực cắt và tính chất thixotropic của vật liệu phi Newton trong phạm vi tốc độ cắt từ 0,1 s −1 đến 50 s −1 , sử dụng nhớt kế quay hoạt động trong chất lỏng chứa trong cốc Griffin đáy thấp 600 mL.

ASTM D2196-20 Phương pháp thử tiêu chuẩn cho các đặc tính lưu biến của vật liệu phi Newton bằng máy đo độ nhớt quay

Phương pháp thử A bao gồm việc xác định độ nhớt biểu kiến ​​của lớp phủ và các vật liệu liên quan bằng cách đo mô-men xoắn trên trục quay với tốc độ không đổi trong cốc Griffin dạng thấp 600 mL.

Phương pháp thử B và C bao gồm việc xác định tính chất lưu biến và độ mỏng do cắt (phụ thuộc vào thời gian) của vật liệu. Độ nhớt của những vật liệu này được xác định ở một loạt tốc độ quy định của máy đo độ nhớt quay với trục quay chạy trong chất lỏng chứa trong cốc Griffin dạng thấp 600 mL. Việc khuấy vật liệu ngay trước khi đo độ nhớt được kiểm soát cẩn thận.

Phương pháp thử A được sử dụng để xác định độ nhớt biểu kiến ​​ở một tốc độ quay nhất định, nhưng độ nhớt ở hai hoặc nhiều tốc độ cung cấp đặc tính tốt hơn của vật liệu phi Newton so với phép đo độ nhớt đơn lẻ.

Với phương pháp thử B và C, mức độ loãng do cắt được biểu thị bằng sự giảm độ nhớt khi tốc độ quay tăng. Mức độ lưu biến được chỉ ra bằng cách so sánh độ nhớt ở tốc độ quay tăng và giảm (phương pháp thử B), độ phục hồi độ nhớt (phương pháp thử B) hoặc độ nhớt trước và sau khi cắt cao (kết hợp phương pháp thử B và C). Lực cắt cao trong phương pháp thử C gần bằng lực cắt trong quá trình sơn. Độ nhớt được đo sau khi cắt ở cường độ cao cho biết tính chất của sơn ngay sau khi thi công.

Thiết bị chính được sử dụng trong các thử nghiệm này là máy đo độ nhớt quay. Thiết bị cơ sở phải có ít nhất các tính năng sau:

  • Động cơ truyền động để tạo ra chuyển động quay đơn hướng cho trục chính được nhúng trong mẫu, trong phạm vi giá trị cố định là 0,3 phần trăm ở tốc độ quay từ 100 vòng/phút đến 0,01 vòng/phút.
  • Cảm biến lực để đo mô-men xoắn cần thiết để truyền động trục chính nhúng trong mẫu ở mỗi cài đặt tốc độ được xác định, trong phạm vi giá trị không đổi là 0,1 phần trăm.
  • Trục kết nối hoặc phương tiện khác để truyền chuyển động quay từ động cơ đến trục.
  • Một bộ phận quay, trục chính hoặc dụng cụ tương tự như các hình minh họa trong hình tiêu chuẩn để cố định mẫu giữa trục chính và bề mặt cố định. Giá đỡ bảo vệ gắn vào máy đo độ nhớt và bảo vệ trục chính tạo ra bề mặt cố định như mô tả ở trên. Mỗi trục có thể đo phạm vi độ nhớt gần bốn mươi năm cho các cài đặt tốc độ được chỉ định trong phương pháp này. Trục được chọn sao cho giá trị mô-men xoắn đo được nằm trong khoảng từ 10 phần trăm đến 100 phần trăm.
  • Thiết bị thu thập dữ liệu cung cấp phương tiện thu thập, lưu trữ và hiển thị các tín hiệu được đo lường hoặc tính toán, hoặc cả hai. Các tín hiệu đầu ra tối thiểu cần thiết để đo độ nhớt là tốc độ quay của trục và mô-men xoắn. Thực hành tốt nhất là ghi lại các tín hiệu đầu ra cho thời gian quay của trục chính và nhiệt độ mẫu khi đo độ nhớt.
  • Giá đỡ để hỗ trợ, hiệu chỉnh và điều chỉnh chiều cao của động cơ truyền động, trục và bộ phận quay.
  • Mức thể hiện độ nghiêng theo chiều thẳng đứng của động cơ truyền động, trục và bộ phận quay.
  • Các thiết bị hỗ trợ được coi là hữu ích khi thực hiện phương pháp này bao gồm: khả năng phân tích dữ liệu để cung cấp độ nhớt, ứng suất hoặc các thông số hữu ích khác có được từ các tín hiệu được đo.

Các thiết bị sau đây cũng được sử dụng trong các thử nghiệm:

  • Thiết bị đo và ghi nhiệt độ để đo nhiệt độ mẫu chất lỏng gần bộ phận quay trong phạm vi từ 20 độ đến 70 độ và sai số trong vòng 0,1 độ.
  • Cốc Griffin dạng thấp 500 mL hoặc bình chứa hình trụ tương đương có dung tích thể tích tối thiểu là 85 mL, đường kính tối thiểu là 100 mm và độ sâu tối thiểu là 600 mm để chứa mẫu trong quá trình thử nghiệm.
  • Máy lắc hoặc máy tương đương có khả năng lắc mạnh mẫu thử.

Khi chuẩn bị mẫu, mẫu được đổ vào bình chứa 0,5 L hoặc 1 L, chừa khoảng hở 25 mm tính từ phía trên cùng của mẫu và được đưa đến nhiệt độ 25 độ cộng/trừ 0,5 độ hoặc nhiệt độ đã thỏa thuận trước khi thử nghiệm. Mẫu được lắc mạnh trên máy lắc hoặc thiết bị tương đương trong 10 phút, sau đó lấy ra khỏi máy lắc và để ở nhiệt độ 25 độ trong 60 phút trước khi thử nghiệm. Thử nghiệm được bắt đầu chậm nhất trong vòng 65 phút sau khi lấy bình ra khỏi máy lắc. Mẫu không được lấy ra khỏi vật chứa mà nó đã được lắc. Thời gian lắc có thể giảm nếu cần thiết hoặc theo thỏa thuận giữa người mua và nhà sản xuất, nhưng trong mọi trường hợp không được ít hơn 3 phút.

Khi áp dụng phương pháp thử A, tất cả các phép đo được thực hiện ở nhiệt độ 25 độ cộng/trừ 0,5 độ hoặc nhiệt độ khác đã thỏa thuận. Nhạc cụ được đặt trên một giá đỡ có thể điều chỉnh được. Máy đo độ nhớt được hạ xuống mức đủ để nhúng trục chính vào độ sâu thích hợp. Dụng cụ đã được duỗi thẳng. Trục chính được chọn sẽ được uốn cong, đặt sang một bên của tâm bề mặt vật liệu và trục chính sẽ được lắp vào thiết bị. Khi kết nối trục chính với máy đo độ nhớt, cần tránh áp lực bên quá mức có thể ảnh hưởng đến sự căn chỉnh. Ngoài ra, cần tránh xoay trục để kim đo độ nhớt chạm vào nút chặn ở cả hai đầu của cân. Sự kết hợp giữa mph/tốc độ sẽ cho kết quả đo tối thiểu là 10 phần trăm được chọn, nhưng tốt nhất là ở giữa hoặc phần trên của thang đo. Tốc độ và quãng đường sử dụng có thể khác nhau tùy theo thỏa thuận giữa người dùng và nhà sản xuất. Hạ thấp độ nhớt kế cho đến khi vạch chia độ trên trục chạm vào mẫu. Nếu cần, hãy điều chỉnh mức độ nhớt kế. Bình chứa được di chuyển chậm theo mặt phẳng nằm ngang cho đến khi trục quay gần như ở chính giữa bình chứa. Trục chính bắt đầu quay. Tốc độ quay được điều chỉnh sao cho mô-men xoắn nằm trong khoảng từ 10 phần trăm đến 100 phần trăm. Máy đo độ nhớt được phép chạy cho đến khi kết quả đọc ổn định. Ghi lại các số liệu về mô-men xoắn và độ nhớt.

Khi áp dụng phương pháp thử B, tất cả các phép đo độ nhớt (hoặc mô-men xoắn) đều được thực hiện ở nhiệt độ 25 độ cộng/trừ 0,5 độ hoặc nhiệt độ khác đã thỏa thuận. Công cụ được điều chỉnh và trục chính được lắp đặt như mô tả ở trên. Quyết định các tốc độ quay khác nhau sẽ được sử dụng cho thử nghiệm (khuyến nghị tối thiểu ba tốc độ). Máy đo độ nhớt được cài đặt ở tốc độ quay chậm nhất được chọn cho thử nghiệm. Trục chính bắt đầu quay và ghi lại số liệu sau mười vòng quay (hoặc số vòng quay khác đã thỏa thuận). Có thể sử dụng tốc độ quay ban đầu cao hơn nếu có sự thống nhất giữa nhà sản xuất và người dùng. Tốc độ quay được tăng dần theo từng bước và kết quả được ghi lại sau mười vòng quay ở mỗi tốc độ. Sau khi quan sát ở tốc độ cao nhất, tốc độ quay sẽ giảm dần đến tốc độ chậm nhất và kết quả sẽ được ghi lại sau mười vòng quay (hoặc thời gian tương đương) ở mỗi tốc độ. Sau khi thực hiện phép đọc cuối cùng ở tốc độ chậm nhất, quá trình quay sẽ dừng lại và mẫu được để yên trong thời gian nghỉ đã thỏa thuận, thường là 1 phút. Vào cuối thời gian nghỉ, trục chính bắt đầu quay ở tốc độ chậm nhất và ghi lại kết quả sau mười vòng quay (hoặc một số vòng quay khác đã thỏa thuận).

Tổ chức của chúng tôi có đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo dõi sát sao những diễn biến trong lĩnh vực khoa học công nghệ trên thế giới và không ngừng cải tiến. Trong số nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá được cung cấp cho các doanh nghiệp trong nhiều lĩnh vực khác nhau, cũng có các dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn “ASTM D2196-20 Phương pháp thử tiêu chuẩn về tính chất lưu biến của vật liệu phi Newton bằng máy đo độ nhớt quay”.

WhatsApp