標準サイズのペレット(通常は直径13mmのダイを使用して作成)の場合、標準的な印加負荷は10トンです。この力の印加により、約739 MPaの内部圧力が生成され、これは通常、分析のために粉末を固体の安定したディスクに圧縮するのに十分です。
標準の13mmダイで安定したペレットを作成するには、必要な739 MPaの圧力を生成するために10トンの負荷が必要であり、ダイのサイズを変更すると、効果的な圧力を維持するために負荷を大幅に調整する必要があります。
ダイサイズ別の負荷要件の分析
標準13mmダイ
ペレット準備の最も一般的な用途は、直径13mmのダイです。
この表面積内でサンプル材料を効果的に結合するには、プレスは10トンの負荷を印加する必要があります。
この特定の負荷は739 MPaの圧力を生成し、これはダイの構造的完全性を損なうことなく、凝集性のあるペレットを作成するための標準的なベンチマークです。
ミニ7mmダイ
少量のサンプルを扱う場合は、「ミニ」直径7mmのダイを選択できます。
負荷要件は直径に比例してスケールしないことに注意することが重要です。このより小さなダイには、わずか2.0トンの負荷が必要です。
大幅に低い負荷にもかかわらず、表面積が減少した結果、圧力は500 MPaになり、これは小さなペレットの形成に十分です。
負荷と圧力の関係
圧力は重要な変数です
機械で「負荷」(トン)を設定しますが、サンプルは「圧力」(MPa)に応答します。
圧力は、印加された力を作業領域の面積で割ったものとして定義されます。
したがって、より小さなダイは、より大きなダイと比較して同様の内部圧力を達成するために、大幅に少ない力しか必要としません。
計算エラーの回避
一般的な間違いは、「標準」負荷を「ミニ」ダイに適用することです。
7mmダイに10トンの負荷を印加すると、大規模な過圧が発生し、ダイまたはサンプルが破壊される可能性が高くなります。
使用しているダイの特定の表面積に基づいて、常に負荷を計算してください。
トレードオフの理解
過圧のリスク
ペレット密度を上げるために過剰な負荷を印加しても、リターンは減少します。
定格圧力を超えると(例:13mmダイに10トン以上を印加)、ダイ鋼の壊滅的な故障のリスクがあります。
さらに、過度の圧力はペレットに明確な内部応力障害を引き起こし、ペレットが水平に割れるキャッピングまたはラミネーションにつながる可能性があります。
低圧のリスク
逆に、不十分な負荷を印加すると、ダイは保護されますが、分析が損なわれます。
圧力が標準値(例:13mmで739 MPa)を大幅に下回ると、ペレットの表面が多孔質または緩くなる可能性があります。
この凝集性の欠如は、分光計の内部で剥がれを引き起こし、敏感な検出器を汚染する可能性があります。
目標に合わせた適切な選択
機器の安全性とサンプル品質を確保するために、負荷設定を特定のダイ形状に合わせてください。
- 標準の13mmペレットが主な焦点の場合:油圧プレスを10トンの負荷を印加するように設定して、目標の739 MPaの圧力を達成します。
- ミニ7mmペレットが主な焦点の場合:印加負荷を2.0トンに減らして、安全で効果的な500 MPaの圧力を達成します。
これらの負荷対直径比を厳密に遵守することにより、ダイセットの寿命を確保しながら、分析のために一貫した高品質のペレットを生成します。
概要表:
| ダイ直径 | 印加負荷(トン) | 内部圧力(MPa) | 推奨される使用例 |
|---|---|---|---|
| 13mm(標準) | 10トン | 739 MPa | 標準的な凝集性ペレットの準備 |
| 7mm(ミニ) | 2トン | 500 MPa | 少量のサンプル |
| 過圧 | 10トン以上(13mmの場合) | 過剰 | ダイの故障とペレットのキャッピングのリスク |
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