測試高溫金屬粘度的方法
介紹一種測量高溫液態金屬粘度的新的實驗方法。根據泊肅葉定律進行理論推導,使用帶自動控制系統的高頻加熱爐,用熱電耦作溫度傳感器,用電子秤測量出經小孔流出的隨時間變化的累積質量。使用微型計算機和數據采集系統連續記錄這些變量,軟件系統自動處理數據并計算出粘度值。方便的工業適用性、寬闊的溫度范圍以及快速數據處理是這個系統的主要特點。他把單位流體表面上所受的阻力與沿該面法線方向上速度梯度的比值這個常數定義為流體的粘度系數,它表示流體內部抵抗流體剪切運動的一種物理性質。
我們把粘度不隨流速改變的流體稱之為牛頓流體。實際上,流體粘度的研究成為定量描述流體流動性質的基礎。為了增進在冶金過程中對液態金屬流動過程的了解和對金屬流動力學性能的研究,尤其是在研究銅及合金的電磁連續鑄造過程中,我們研制了這套粘度自動測試系統。種種對高溫液態金屬粘度測試實驗上的困難阻礙了上述實驗方法的應用,降低了其測試精度。在許多改進之后,門茲和沙司瓦爾德終于在1870年至1915年間對高溫液態錫、鉛、鋅和銻的粘度進行了測試,并公布了測得的粘度值。迄今,這些結果仍然被認為是最有效的數據。
將待測液體充滿在兩同軸圓柱筒之間,外筒均速轉動時,液體將使內筒的懸掛細絲扭轉。由于兩筒間隙必須很小且均勻,制造精度要求高,且液體剪切層的流動不穩定會引起內筒所受力矩隨轉速而非線性變化,所以此粘度計未得到廣泛應用。在此基礎上,人們又發明了旋轉盤和旋轉球式粘度計。浸入在液體中的平板在自身的平面上振動,振幅的衰減代表粘度的大小。此法需用已知粘度的標準液體作出系統的標定常數,且粘度較小時要求平板具有較大的面積。對銅的實驗表明,適應于高溫液態金屬粘度測試的新型粘度測試裝置已經設計制造成功。這種新型快速、精確、簡單的自動化裝置尤其適用于工業上的需要。中國糧油儀器在線 http://www.s1an.cn/
