ISO 20379:2018
Тонкая керамика (усовершенствованная керамика, усовершенствованная техническая керамика). Измерение тиксотропного поведения керамической суспензии с помощью ротационного вискозиметра.
- Стандартный №
- ISO 20379:2018
- Дата публикации
- 2018
- Разместил
- International Organization for Standardization (ISO)
- Последняя версия
- ISO 20379:2018
- сфера применения
-
Анализ основного содержания стандарта
Стандарт ISO 20379:2018 устанавливает стандартизированную систему измерений тиксотропных свойств керамических суспензий с высоким содержанием твердой фазы на основе трех типов ротационных вискозиметров: коаксиальный двухцилиндровый вискозиметр, конусно-пластинчатый вискозиметр и параллельно-пластинчатый вискозиметр. Стандарт определяет два метода оценки:
Тип метода Технический принцип Применимые сценарии Ключевые параметры Метод кривой гистерезиса Расчет включенной площади реологической кривой в процессе увеличения/уменьшения скорости сдвига Быстрый мониторинг качества Скорость сдвига ≥ 300 с⁻¹, время измерения 90 с Метод переменного во времени напряжения Мониторинг процесса восстановления вязкости при постоянной низкой скорости сдвига (30 с⁻¹) Углубленное изучение тиксотропного механизма Соотношение высокой и низкой скорости сдвига 10:1, одно измерение 10 мин
Технические требования к прибору
Стандарт предлагает три основных показателя для ротационных вискозиметров:
- Точность измерения крутящего момента ≤ 2% от полной шкалы
- Отклонение регулирования скорости ≤ 2% от заданного значения
- Погрешность повторяемости вязкости ±2%
Если рассматривать в качестве примера вискозиметр с конусом и пластиной, то его преимущества таковы:
- Равномерное поле скорости сдвига
- Малый объем образца (обычно 0,5-2 мл)
- Подходит для суспензий с высокой вязкостью (＞10 000 мПа·с)
Характеристики предварительной обработки образца
Что касается характеристик керамических суспензий, стандарт особо подчеркивает:
Ультразвуковое диспергирование запрещено: если суспензия содержит полимерный диспергатор, локальные высокие температуры, создаваемые ультразвуком, могут вызвать необратимый разрыв молекулярной цепи. Рекомендуется решение для предварительной обработки, сочетающее механическое перемешивание (скорость ≤ 500 об/мин) с вакуумной дегазацией (давление ≤ 5 кПа).
Требования к контролю температуры
Стандарт определяет 23±0,2°C в качестве контрольной температуры испытания. Влияние колебаний температуры на вязкость можно количественно оценить с помощью уравнения Аррениуса:
η = η0exp(Ea/RT)
Где Ea — энергия активации, значение Ea для типичных керамических суспензий варьируется от 25 до 40 кДж/моль, что означает, что при каждом повышении температуры на 1°C вязкость снижается на 3–5%.
Рекомендации по внедрению
Сценарии промышленного применения
В процессе шликерного литья рекомендуется использовать метод кривой гистерезиса для быстрой оценки свойств суспензии:
- (AB)/(A+B)＞0,15 указывает на сильную тиксотропию и подходит для формования сложных форм
- 0,05-0,15 — идеальный диапазон заливки
- <0,05 требует добавления тиксотропного агента, например, гидрогенизированного касторового масла
Измерения на уровне научных исследований
Данные, полученные методом переменного во времени напряжения, рекомендуется подгонять с помощью модели Гершеля-Балкли:
τ = τy + Kγ̇n
Где τy — предел текучести, а значение n отражает степень истончения при сдвиге (n < 1). Типичный диапазон параметров глиноземной суспензии: τy=10–50 Па, n=0,4–0,7.
ISO 20379:2018 Ссылочный документ
- ISO 20507:2014 Тонкая керамика (высокотехнологичная керамика, современная техническая керамика) - Словарь
- JIS K 7117-2:1999 Пластмассы. Полимеры/смолы в жидком состоянии или в виде эмульсий или дисперсий. Определение вязкости с использованием ротационного вискозиметра с определенной скоростью сдвига.
- JIS Z 8803:2011 Методы измерения вязкости жидкости
ISO 20379:2018 История
- 2018 ISO 20379:2018 Тонкая керамика (усовершенствованная керамика, усовершенствованная техническая керамика). Измерение тиксотропного поведения керамической суспензии с помощью ротационного вискозиметра.
