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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發布202X-XX-XX實施

中關村材料試驗技術聯盟發布

T/CSTM00215—2021

刖百

本文件參照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》，GB/T

2UU0L4《標準編寫規則第4部分：試驗方法標準》給出的規則起草。

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

(CSTM/FC03/TC13)歸口。

本文件為首次發布。

2

3D打印耐火漿料假塑性流動特征的檢測方法

1范圍

本標準規定了一種采用旋轉黏度計測定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1XlOmPa-s?3X10mPa-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規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注口期的引用文件，

僅該口期對應的版本適用于本文件；不注口期的引用文件，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粘度計測定液體產品的黏度和流動性質

GB/T17473.1微電子技術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原鋁生產用炭素材料煤瀝青第11部分:動態粘度的測定

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1動力粘度//dynamicviscosity

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

剪切應力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(NWm?)、亳牛頓-秒每平方米(mNWnf)和泊(P)、厘泊(cP)；

一剪切應力，單位為帕斯卡(Pa)；

D—剪切速率，單位為每秒(/s)；

其中：

1Pas:10:，mPa.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力和剪切速率下流動時的內摩擦特性，其數值是剪切速率的函數，在

剪切應力-剪切速率關系中，曲線的斜率即為表觀粘度。

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，與剪切速率無關。

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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

粘度是表示流體內部相對運動時產生的阻力，采用旋轉枯度計,在規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測定，作與剪切應力或粘度的關系曲線表述流體性質。耐火漿料的剪切應

力與剪切速率的關系符合以下模型：

X=Ty+K-yn

式中：

T—剪切應力；

Ty—屈服應；

K一稠度系數；

V—剪切速率；

八一剪切稀化指數。

當流體粘度隨著剪切速率的增大而減少，對應式中的0<n<l時，該流體具備剪切稀化特征，表現

出假塑性流動規律。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。

5試驗儀器

5.1旋轉粘度計

旋轉粘度計轉速0.3?100rpm,測品范圍100mPa-s?L3X10：mPa?s,測量誤差±5%。

按照JJG1002的規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±0.2C。

5.3溫度計

4

分刻度為0.1℃。

5J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。

6.2樣品測定

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

25,0；

b）采用旋轉式粘度計，選擇合適的轉子使漿料的粘度在轉子量程內；

c）將安裝好的轉子浸在試樣中心,試樣液面與轉子液位標線平齊；

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，避免測定過程中的住何損壞；

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

切應力值，每個轉速下旋轉2（）圈，取穩定后的粘度值和剪切應力值。

7結果表述

7.1數據處理

以n=/（D）、n=/（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.，n為表觀粘度。

運用4原理中假塑性流體模型對剪切應力-剪切速率分析擬合，可得到屈服應力與以及剪切稀化指

數n。

7.2修約標準

數值修約取三位有效位數，按GB/T8170的規定進行修約。

8試驗報告

試驗報告應當包括下列內容：

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）結果及其表示；

d）使用的分析線；

e）測定中發現的異常現象：

f）對結果可能已產生影響的本標準中未作規定的各種操作或任選的操作。