3D打印耐火浆料假塑性流动特征的检测方法2

ICS81.080

Q40rczTM

团:隹

T/CSTM00215-2021

3D打印耐火浆料假塑性流动特征的检测方

法

Determinationofpseudoplasticflowcharacteristicsof3Dprintedrefractory

slurry

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTM00215—2021

3D打印耐火浆料假塑性流动特征的检测方法

1范围

本标准规定了一种采用旋转黏度计测定3D打印耐火浆料假塑性流动特征的检测方法。

本标准适用于陶瓷浆料固含量高于40vol%,粘度范围在1X10；imPa-s〜3X107Pa-s之间的直写

成型3D打印用耐火浆料假塑性流动特征的检测。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB/T15357表面活性剂和洗涤剂旋转粘度计测定液体产品的黏度和流动性质

GB/T17473.1微电子技术用贵金属浆料测试方法固体含量测定

GB/T5399纸浆浆料浓度的测定

GB/T1723涂料粘度测定法

GB/T22235液体粘度的测定

GB/T26930.11原铝生产用炭素材料煤沥青第11部分:动态粘度的测定

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1动力粘度〃dynamicviscosity

流体在一定剪切应力下，一液层与另一液层做相对流动时内摩擦力的量度,其值为加于流动液体的

剪切应力⑴和剪切速率(D)之比，用牛顿方程式可表示为：

式中：

〃一动力粘度，单位为牛顿•秒每平方米(NWn?)、亳牛顿-秒每平方米(mN-s/n?)和泊(P)、厘泊(cP)；

一剪切应力.单位为帕斯卡(Pa)：

D—剪切速率，单位为每秒(/s)；

其中：

1Pas=103mPa-s=103cp(厘泊)=10P(泊)；

3.2表观粘度小apparentviscosity

非牛顿型液体在一定的剪切应力和剪切速率下流动时的内摩擦特性，其数值是剪切速率的函数，在

剪切应力-剪切速率关系中，曲线的斜率即为表观粘度。

2

3.3牛顿流体newtonianliquids

在所有剪切速率下，都显示恒定粘度的流体，其粘度只与温度有•关，与剪切速率无关.

3.4非牛顿流体non-newtonianliquids

随剪切速率的变化乃至剪切时间不同，流体粘度会发生变化的流体。

3.5剪切稀化shearthinning

在等温可逆条件下，表观粘度无滞后地随剪切速率的增大而减小。

3.6假塑性流体pseudoplasticfluid

表观粘度随着剪切应力或剪切速率的增大而减小的流体称为假塑性流体。假塑性流体是非牛顿流体

的一种，具有剪切稀化特征，即流体的表观粘度随剪切速率的增加而减小。

4原理

粘度是表示流体内部相对运动时产生的阻力，采用旋转粘度计,在规定的剪切速率测定流体的表观

粘度。用不同的剪切速率重复测定，作与剪切应力或粘度的关系曲线表述流体性质。耐火浆料的剪切应

力与剪切速率的关系符合以下模型：

T=Ty+K•yn

式中：

工一剪切应力；

Ty—屈服应力；

K一稠度系数；

y—剪切速率；

九一剪切稀化指数。

当流体粘度随着剪切速率的增大而减少，对应式中的0〈nvl时，该流体具备剪切稀化特征，表现

出假塑性流动规律。一般来说，在相同的剪切速率下，n值越小，表观粘度下降越明显，剪切稀化作用

越强，浆料越适合直写打印成型，但过小的n值也会导致打印失败，因此，不同浆料需选择不同的最佳

n值作为配置的浆料依据。

5试验仪器

5.1旋转粘度计

旋转粘度计转速0.3〜100rpm,测量范围100mPas〜L3X10；mPa$测量误差±5%。

按照JJG1002的规定检定和校准粘度计。

5.2恒温器

超级恒温水浴要求温控精度为±0.2℃o

5.3温度计

T/CSTM00215—2021

分刻度为0.

5.4玻璃烧杯

300ml玻璃烧杯

6试验程序

6.1样品制备

从均匀的实验室样品中取250nli浆料试样装入300ml玻陶烧杯中，在室温下静置24h以去除浆料中

残余的空气气泡，保证完全没有空气气泡。

6.2样品测定

a）粘度测定应在一个恒定的温度下进行，通过恒温水浴调节试样温度至选定的试验温度（通常为

25℃）；

b）采用旋转式粘度计，选择合适的转子使浆料的粘度在转子量程内；

c）将安装好的转子浸在试样中心，试样液面与转子液位标线平齐；

d）将热电偶插入试样中使其达到选定的试验温度，并保温5min；

e）取出热电偶，避免测定过程中的任何损坏；

f）开始流变采样，转速选择1〜lOOrpm,转速间隔5rpm,可测得20种不同转速下的粘度和剪

切应力值，每个转速下旋转20圈，取稳定后的粘度值和剪切应力值。

7结果表述

7.1数据处理

以q=/（D）、】］=/（t）或D=/（T）的曲线形式表示。

其中D为剪切速率，T为剪切速率，I］为表观粘度。

运用4原理中假塑性流体模型对剪切应力-剪切速率分析拟合，可得到屈服应力巧以及剪切稀化指

数no

72修约标准

数值修约取三位有效位数，按GB/T8170的规定进行修约。

8试验报告

试验报告应当包括下列内容：

a）识别样品、实验室和试验日期所需的全部资料：

b）引用标准；

c）结果及其表示；

4

d）使用的分析线；

e）测定中发现的异常现象；

f）对结果可能已产生影响的本标准中未作规定的各种操作或任选的操作。

T/CSTM00215—2021

附录A

（资料性）

起草单位和主要起草人

本文件起草单位：郑州大学

本文件主要起草人：杨道媛

6

,■rx।.

刖5

本文件参照GB/T1.1—2Q20《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》，GB/T

20001.4《标准编写规则第4部分：试验方法标准》给出的规则起草。

本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会耐火材料技术委员会(CSTM/FC03)

提出。

本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会耐火材料技术委员会

(CSTM/FC03/TC13)归口。

本文件为首次发布。

T/CSTM00215—2021

刖言

本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》，GB/T

2UU01.4《标准编写规则第4部分：试验方法标准》给出的规则起草。

本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会耐火材料技术委员会(CSTM/FC03)

提出。

本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会耐火材料技术委员会

(CSTM/FC03/TC13)归口。

本文件为首次发布。

8

,■rx।.

刖5

本文件参照GB/T1.1—2Q20《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》，GB/T

20001.4《标