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热门推荐: 动态测试 粉体流变仪 FT4
作者:Tim Freeman  来源:CPhI制药在线
  2021-06-10
在使用FT4粉体流变仪™进行动态流动测试期间,获得专利的螺旋桨叶沿着精确预设的螺旋路径下降通过粉床。随着桨叶的下降,粉体在旋转和轴向上都抵抗桨叶的运动,因此在桨叶上产生扭矩和应力。

       在使用FT4粉体流变仪™进行动态流动测试期间,获得专利的螺旋桨叶沿着精确预设的螺旋路径下降通过粉床。随着桨叶的下降,粉体在旋转和轴向上都抵抗桨叶的运动,因此在桨叶上产生扭矩和应力。FT4独特的专利技术能够测量动态流动测试期间的轴向力和旋转扭矩。

       扭矩和应力的测量每20ms记录一次,并保存在测试文件中。随后根据移动距离的函数测量该过程所消耗的能量 (即所做的功)。例如,基本流动能的定义为标准桨叶以100mm/s的叶端速度,并以-5°的螺旋角逆时针向下通过预处理粉体所做的功。

       经验表明:扭矩在确定流动能时极为重要,通常占到总流动能测量值的80-95%。测量扭矩大大增加了动态流动测试的灵敏性,使其成为最有价值的FT4方法之一。

       应力能和总能量之间的差异

       下图显示了动态流动测试中应力能和总能量测量值之间的差异。使用FT4对两种经过处理的氧化铝粉体进行评估,已知它们在目标应用中有不同的表现。稳定性和变流速测试中各个测试阶段都能清晰、可重复地区分样品。

经过处理的氧化铝 – 应力+扭矩测量

经过处理的氧化铝 – 应力+扭矩测量

 

经过处理的氧化铝 – 仅应力测量

经过处理的氧化铝 – 仅应力测量

 

       然而删除测量值中的扭矩元素后,可以看到,应力对总能量测量的贡献超过90%。当只显示应力能时,无法清晰、可重复地区分样品。

       结论

       上述案例很清楚地说明,为什么在动态流动测试中测量应力和扭矩非常重要。仅测量应力限制了值的范围,降低了测试的灵敏性,并且严重降低了识别和量化样品间差异的能力。只有组合两者的测量值,才能完全了解粉体的动态流动属性,大幅提高灵敏性以及区分相似样品的能力。

       粉体流动性并非材料的固有属性,而是粉体在特定设备中以所需方式流动的能力。相同的粉体在一个过程中流动顺畅,而在另一个过程中流动不佳的情况很常见。性能优异完全取决于粉体与设备之间的兼容性,为此FT4提供了广泛的测试方法,让粉体经受各种应力和流动状态,模拟过程中所经历的一系列操作。

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