ISO/TR 20659-1:2024
Реологические методы испытаний
- Стандартный №
- ISO/TR 20659-1:2024
- Дата публикации
- 2024
- Разместил
- International Organization for Standardization (ISO)
- Последняя версия
- ISO/TR 20659-1:2024
- сфера применения
-
Анализ основного содержания стандарта
В данном техническом отчёте подробно описаны девять методологических основ определения предела текучести, с упором на решение технических задач оценки структурной устойчивости неньютоновских жидкостей, таких как покрытия и дисперсии. Предел текучести, определяемый как критическое напряжение сдвига τ, при котором материал начинает течь, играет ключевую роль в прогнозировании стабильности продукта при хранении, прокачиваемости и других характеристик.
Сравнение методов испытаний
Тип метода Применимые сценарии Диапазон точности Требования к оборудованию Вращательное испытание с контролируемой скоростью сдвига Обычные системы покрытий ±5% Стандартный реометр Осцилляционное испытание (развертка амплитуды) Гелеобразные структуры ±8% Динамическое Реометр Испытание на ползучесть Системы с высоким содержанием твердых веществ ±10% Тип с контролируемым напряжением
Ключевые технические моменты
1. Выбор модели регрессии
Стандарт рекомендует три основные модели для обработки данных кривой потока:
- Модель Бингама: τ=τB+KB·γ̇
- Модель Кассона: √τ=√τC+√(KC·γ̇)
- Модель Гершеля-Балкли: τ=τHB+KHB·γ̇p
Показатель степени p определяет тип жидкости: p < 1 указывает на разжижение при сдвиге, а p > 1 указывает на загущение при сдвиге.
2. Метод двойной линии регрессии
Предел текучести определяется пересечением двух линий регрессии на графике lgγ/lgτ. Этот метод показал наилучшую воспроизводимость в лабораторных сравнениях. Формула расчета:
lgxP=(b2-b1)/(m1-m2)
где m1 и m2 — наклоны двух линий, а b1 и b2 — пересечения с осью оси.
Рекомендации по внедрению
Характеристики подготовки образцов
Данные лабораторного сравнения показывают, что время отстаивания образца оказывает значительное влияние на результаты:
- Для покрытий на водной основе требуется 5 минут температурного равновесия (23±0,5℃)
- Для дисперсий с высоким содержанием твердых частиц необходимо продлить время до 10 минут
- Предварительная обработка сдвигом запрещена
Оптимизация параметров измерения
Для измерительной системы конус-пластина 50-60 мм:
- Диапазон напряжений сдвига должен охватывать не менее одного порядка величины выше и ниже предела текучести
- Логарифмический рост рекомендуется режим (0,1–100 Па/5 мин).
- Условие завершения установлено на γ̇>50 с-1
Анализ неопределенности измерений
В стандарте подчеркивается, что помимо калибровки прибора необходимо также учитывать следующее:
- Эффекты повышения температуры из-за трения при высоких скоростях сдвига
- Искажение поля потока (например, вторичное течение)
- Изменения в структуре образца во время испытания
Неньютоновский эталонный образец, предоставленный PTB в Германии, показал хорошую согласованность 11,0±0,5 Па при сравнении и может использоваться в качестве стандартного материала для межлабораторных сличений.
ISO/TR 20659-1:2024 Ссылочный документ
- ISO 3219-1 Реология. Часть 1: Словарь и символы вращательной и колебательной реометрии.
ISO/TR 20659-1:2024 История
- 2024 ISO/TR 20659-1:2024 Реологические методы испытаний
