《3D打印耐火漿料假塑性流動(dòng)特征的檢測(cè)方法》 標(biāo)準(zhǔn)草案

1、T/CSTM 002152021T/CSTM 002152021ICS 81.080Q 40團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTM 00215-2021 3D打印耐火漿料假塑性流動(dòng)特征的檢測(cè)方法Determination of pseudoplastic flow characteristics of 3D printed refractory slurry202X-XX-XX 發(fā)布 202X-XX-XX 實(shí)施發(fā)布中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟前 言本文件參照GB/T 1.12020 標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則，GB/T 20001.4標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則 第4部分：試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)給出的規(guī)則起草。本文件

2、由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)建筑材料領(lǐng)域委員會(huì)耐火材料技術(shù)委員會(huì)（CSTM/FC03）提出。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)建筑材料領(lǐng)域委員會(huì)耐火材料技術(shù)委員會(huì)（CSTM/FC03/TC13）歸口。本文件為首次發(fā)布。3D打印耐火漿料假塑性流動(dòng)特征的檢測(cè)方法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種采用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定3D打印耐火漿料假塑性流動(dòng)特征的檢測(cè)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于陶瓷漿料固含量高于40vol%，粘度范圍在1103mPas3106mPas之間的直寫成型3D打印用耐火漿料假塑性流動(dòng)特征的檢測(cè)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版

3、本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 15357 表面活性劑和洗滌劑 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定液體產(chǎn)品的黏度和流動(dòng)性質(zhì)GB/T 17473.1 微電子技術(shù)用貴金屬漿料測(cè)試方法 固體含量測(cè)定GB/T 5399 紙漿漿料濃度的測(cè)定GB/T 1723 涂料粘度測(cè)定法GB/T 22235 液體粘度的測(cè)定GB/T 26930.11 原鋁生產(chǎn)用炭素材料 煤瀝青 第11部分:動(dòng)態(tài)粘度的測(cè)定術(shù)語和定義 下列術(shù)語和定義適用于本文件。動(dòng)力粘度 dynamic viscosity流體在一定剪切應(yīng)力下，一液層與另一液層做相對(duì)流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力的量度,其值為加于流動(dòng)液體的剪切應(yīng)力(

4、)和剪切速率(D)之比，用牛頓方程式可表示為: = D式中：動(dòng)力粘度，單位為牛頓秒每平方米(Ns/m2)、毫牛頓秒每平方米(mNs/m2)和泊(P)、厘泊(cP)；剪切應(yīng)力，單位為帕斯卡(Pa)；D剪切速率，單位為每秒(/s)；其中：1 Pas = 103 mPas = 103 cP(厘泊) = 10 P(泊)；表觀粘度 a apparent viscosity非牛頓型液體在一定的剪切應(yīng)力和剪切速率下流動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦特性,其數(shù)值是剪切速率的函數(shù),在剪切應(yīng)力-剪切速率關(guān)系中，曲線的斜率即為表觀粘度。牛頓流體 newtonian liquids 在所有剪切速率下,都顯示恒定粘度的流體，其粘度只與溫度

5、有關(guān)，與剪切速率無關(guān)。非牛頓流體 non-newtonian liquids隨剪切速率的變化乃至剪切時(shí)間不同,流體粘度會(huì)發(fā)生變化的流體。剪切稀化 shear thinning在等溫可逆條件下，表觀粘度無滯后地隨剪切速率的增大而減小。假塑性流體 pseudoplastic fluid表觀粘度隨著剪切應(yīng)力或剪切速率的增大而減小的流體稱為假塑性流體。假塑性流體是非牛頓流體的一種，具有剪切稀化特征，即流體的表觀粘度隨剪切速率的增加而減小。原理粘度是表示流體內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力，采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),在規(guī)定的剪切速率測(cè)定流體的表觀粘度。用不同的剪切速率重復(fù)測(cè)定,作與剪切應(yīng)力或粘度的關(guān)系曲線表述流體性質(zhì)。耐

6、火漿料的剪切應(yīng)力與剪切速率的關(guān)系符合以下模型：=y+Kn式中：剪切應(yīng)力；y屈服應(yīng)力；K稠度系數(shù)；剪切速率；n剪切稀化指數(shù)。當(dāng)流體粘度隨著剪切速率的增大而減少，對(duì)應(yīng)式中的0n1時(shí)，該流體具備剪切稀化特征，表現(xiàn)出假塑性流動(dòng)規(guī)律。一般來說，在相同的剪切速率下，n值越小，表觀粘度下降越明顯，剪切稀化作用越強(qiáng)，漿料越適合直寫打印成型，但過小的n值也會(huì)導(dǎo)致打印失敗，因此，不同漿料需選擇不同的最佳n值作為配置的漿料依據(jù)。試驗(yàn)儀器旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)轉(zhuǎn)速0.3100 rpm,測(cè)量范圍100 mPas1.3107 mPas,測(cè)量誤差5%。按照J(rèn)JG 1002的規(guī)定檢定和校準(zhǔn)粘度計(jì)。恒溫器超級(jí)恒溫水浴要求溫控精度

7、為0.2。溫度計(jì)分刻度為0.1。玻璃燒杯 300ml玻璃燒杯試驗(yàn)程序樣品制備從均勻的實(shí)驗(yàn)室樣品中取250ml漿料試樣裝入300ml玻璃燒杯中，在室溫下靜置24h以去除漿料中殘余的空氣氣泡，保證完全沒有空氣氣泡。樣品測(cè)定粘度測(cè)定應(yīng)在一個(gè)恒定的溫度下進(jìn)行，通過恒溫水浴調(diào)節(jié)試樣溫度至選定的試驗(yàn)溫度(通常為25)；采用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)，選擇合適的轉(zhuǎn)子使?jié){料的粘度在轉(zhuǎn)子量程內(nèi)；將安裝好的轉(zhuǎn)子浸在試樣中心,試樣液面與轉(zhuǎn)子液位標(biāo)線平齊；將熱電偶插入試樣中使其達(dá)到選定的試驗(yàn)溫度，并保溫5 min；取出熱電偶，避免測(cè)定過程中的任何損壞；開始流變采樣，轉(zhuǎn)速選擇1100rpm，轉(zhuǎn)速間隔5 rpm，可測(cè)得20種不同轉(zhuǎn)速下的粘度和剪切應(yīng)力值，每個(gè)轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)20圈，取穩(wěn)定后的粘度值和剪切應(yīng)力值。結(jié)果表述數(shù)據(jù)處理以 = (D)、 = ()或D = ()的曲線形式表示。其中D為剪切速率，為剪切速率，為表觀粘度。運(yùn)用4原理中假塑性流體模型對(duì)剪切應(yīng)力-剪切速率分析擬合，可得到屈服應(yīng)力y以及剪切稀化指數(shù)n。修約標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值修約取三位有效位數(shù)，按GB/T 8170的規(guī)定進(jìn)行修約。試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)當(dāng)包括下列內(nèi)容：識(shí)別樣品、