ICS81.080

Q40rczTM

團:隹

T/CSTM00215-2021

3D打印耐火漿料假塑性流動特征的檢測方

法

Determinationofpseudoplasticflowcharacteristicsof3Dprintedrefractory

slurry

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中關(guān)村材料試驗技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布

T/CSTM00215—2021

3D打印耐火漿料假塑性流動特征的檢測方法

1范圍

本標準規(guī)定了一種采用旋轉(zhuǎn)黏度計測定3D打印耐火漿料假塑性流動特征的檢測方法。

本標準適用于陶瓷漿料固含量高于40vol%,粘度范圍在1X10；imPa-s?3X107Pa-s之間的直寫

成型3D打印用耐火漿料假塑性流動特征的檢測。

2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,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；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/T15357表面活性劑和洗滌劑旋轉(zhuǎn)粘度計測定液體產(chǎn)品的黏度和流動性質(zhì)

GB/T17473.1微電子技術(shù)用貴金屬漿料測試方法固體含量測定

GB/T5399紙漿漿料濃度的測定

GB/T1723涂料粘度測定法

GB/T22235液體粘度的測定

GB/T26930.11原鋁生產(chǎn)用炭素材料煤瀝青第11部分:動態(tài)粘度的測定

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1動力粘度〃dynamicviscosity

流體在一定剪切應(yīng)力下，一液層與另一液層做相對流動時內(nèi)摩擦力的量度,其值為加于流動液體的

剪切應(yīng)力⑴和剪切速率(D)之比，用牛頓方程式可表示為：

式中：

〃一動力粘度，單位為牛頓?秒每平方米(NWn?)、亳牛頓-秒每平方米(mN-s/n?)和泊(P)、厘泊(cP)；

一剪切應(yīng)力.單位為帕斯卡(Pa)：

D—剪切速率，單位為每秒(/s)；

其中：

1Pas=103mPa-s=103cp(厘泊)=10P(泊)；

3.2表觀粘度小apparentviscosity

非牛頓型液體在一定的剪切應(yīng)力和剪切速率下流動時的內(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。

2

3.3牛頓流體newtonianliquids

在所有剪切速率下，都顯示恒定粘度的流體，其粘度只與溫度有?關(guān)，與剪切速率無關(guān).

3.4非牛頓流體non-newtonianliquids

隨剪切速率的變化乃至剪切時間不同，流體粘度會發(fā)生變化的流體。

3.5剪切稀化shearthinning

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。

3.6假塑性流體pseudoplasticfluid

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。

4原理

粘度是表示流體內(nèi)部相對運動時產(chǎn)生的阻力，采用旋轉(zhuǎn)粘度計,在規(guī)定的剪切速率測定流體的表觀

粘度。用不同的剪切速率重復(fù)測定，作與剪切應(yīng)力或粘度的關(guān)系曲線表述流體性質(zhì)。耐火漿料的剪切應(yīng)

力與剪切速率的關(guān)系符合以下模型：

T=Ty+K?yn

式中：

工一剪切應(yīng)力；

Ty—屈服應(yīng)力；

K一稠度系數(shù)；

y—剪切速率；

九一剪切稀化指數(shù)。

當(dāng)流體粘度隨著剪切速率的增大而減少，對應(yīng)式中的0〈nvl時，該流體具備剪切稀化特征，表現(xiàn)

出假塑性流動規(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，漿料越適合直寫打印成型，但過小的n值也會導(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)。

5試驗儀器

5.1旋轉(zhuǎn)粘度計

旋轉(zhuǎn)粘度計轉(zhuǎn)速0.3?100rpm,測量范圍100mPas?L3X10；mPa$測量誤差±5%。

按照JJG1002的規(guī)定檢定和校準粘度計。

5.2恒溫器

超級恒溫水浴要求溫控精度為±0.2℃o

5.3溫度計

T/CSTM00215—2021

分刻度為0.

5.4玻璃燒杯

300ml玻璃燒杯

6試驗程序

6.1樣品制備

從均勻的實驗室樣品中取250nli漿料試樣裝入300ml玻陶燒杯中，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。

6.2樣品測定

a）粘度測定應(yīng)在一個恒定的溫度下進行，通過恒溫水浴調(diào)節(jié)試樣溫度至選定的試驗溫度（通常為

25℃）；

b）采用旋轉(zhuǎn)式粘度計，選擇合適的轉(zhuǎn)子使?jié){料的粘度在轉(zhuǎn)子量程內(nèi)；

c）將安裝好的轉(zhuǎn)子浸在試樣中心，試樣液面與轉(zhuǎn)子液位標線平齊；

d）將熱電偶插入試樣中使其達到選定的試驗溫度，并保溫5min；

e）取出熱電偶，避免測定過程中的任何損壞；

f）開始流變采樣，轉(zhuǎn)速選擇1?lOOrpm,轉(zhuǎn)速間隔5rpm,可測得20種不同轉(zhuǎn)速下的粘度和剪

切應(yīng)力值，每個轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)20圈，取穩(wěn)定后的粘度值和剪切應(yīng)力值。

7結(jié)果表述

7.1數(shù)據(jù)處理

以q=/（D）、】］=/（t）或D=/（T）的曲線形式表示。

其中D為剪切速率，T為剪切速率，I］為表觀粘度。

運用4原理中假塑性流體模型對剪切應(yīng)力-剪切速率分析擬合，可得到屈服應(yīng)力巧以及剪切稀化指

數(shù)no

72修約標準

數(shù)值修約取三位有效位數(shù)，按GB/T8170的規(guī)定進行修約。

8試驗報告

試驗報告應(yīng)當(dāng)包括下列內(nèi)容：

a）識別樣品、實驗室和試驗日期所需的全部資料：

b）引用標準；

c）結(jié)果及其表示；

4

d）使用的分析線；

e）測定中發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象；

f）對結(jié)果可能已產(chǎn)生影響的本標準中未作規(guī)定的各種操作或任選的操作。

T/CSTM00215—2021

附錄A

（資料性）

起草單位和主要起草人

本文件起草單位：鄭州大學(xué)

本文件主要起草人：楊道媛

6

,■rx?.

刖5

本文件參照GB/T1.1—2Q20《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》，GB/T

20001.4《標準編寫規(guī)則第4部分：試驗方法標準》給出的規(guī)則起草。

本文件由中國材料與試驗團體標準委員會建筑材料領(lǐng)域委員會耐火材料技術(shù)委員會(CSTM/FC03)

提出。

本文件由中國材料與試驗團體標準委員會建筑材料領(lǐng)域委員會耐火材料技術(shù)委員會

(CSTM/FC03/TC13)歸口。

本文件為首次發(fā)布。

T/CSTM00215—2021

刖言

本文件參照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》，GB/T

2UU01.4《標準編寫規(guī)則第4部分：試驗方法標準》給出的規(guī)則起草。

本文件由中國材料與試驗團體標準委員會建筑材料領(lǐng)域委員會耐火材料技術(shù)委員會(CSTM/FC03)

提出。

本文件由中國材料與試驗團體標準委員會建筑材料領(lǐng)域委員會耐火材料技術(shù)委員會

(CSTM/FC03/TC13)歸口。

本文件為首次發(fā)布。

8

,■rx?.

刖5

本文件參照GB/T1.1—2Q20《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》，GB/T

20001.4《標