การวัดความทนทานต่อการบดด้วยลูกบอลของอลูมินาหลอมขาว (WFA) ได้รับการกำหนดมาตรฐานโดยโปรโตคอลระดับชาติ/นานาชาติ โดยมุ่งเน้นที่การวัดปริมาณความต้านทานต่อการแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยระหว่างการบดด้วยลูกบอล นี่คือคำแนะนำทีละขั้นตอนโดยอิงตามมาตรฐานหลัก เช่น GB/T 2479-2022 (จีน) และแนวปฏิบัติทางอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง:
1. มาตรฐานและหลักการทดสอบหลัก
- มาตรฐานอ้างอิง : โดยหลักคือ GB/T 2479-2022 สารขัดถู—อลูมินาหลอมสีขาว (ประเทศจีน) หรือ ISO 10426-1 (มาตรฐานสากลสำหรับการทดสอบสารขัดถู)
- หลักการทดสอบ : บดตัวอย่าง WFA ที่มีมวลคงที่ในเครื่องบดลูกบอลเป็นเวลาที่กำหนด ความทนทานต่อการบดด้วยลูกบอลจะถูกประเมินจากอัตราส่วนมวลของ “อนุภาคหยาบที่ไม่แตก” ที่เหลืออยู่หลังจากการบด โดยอัตราส่วนที่สูงกว่าแสดงถึงความทนทานที่ดีกว่า
2. อุปกรณ์และวัสดุที่สำคัญ
- เครื่องบดลูกบอล: เครื่องบดลูกบอลแนวนอน ปรับความเร็วได้ (ความเร็วมาตรฐาน: 60 รอบ/นาที)
- โถบด: โถเหล็กทนการสึกหรอ (ปริมาตรโดยทั่วไป 500–1000 มล.)
- วัสดุบด: ลูกเหล็ก (เช่น เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. มวลรวมตรงกับความต้องการของตัวอย่าง)
- ตะแกรงมาตรฐาน: ขนาดตาข่ายที่กำหนด (เช่น 40–60 เมช เทียบเท่ากับ 0.25–0.45 มม.) สำหรับการคัดกรองตัวอย่างเบื้องต้นและการจำแนกประเภทหลังการบด
- เครื่องชั่งวิเคราะห์: ความแม่นยำ ≥ 0.01 กรัม สำหรับการวัดมวล
- เตาอบแห้ง: สำหรับอบแห้งตัวอย่าง (หากจำเป็น) และกำจัดความชื้นก่อนทำการทดสอบ
3. ขั้นตอนการทดสอบทีละขั้นตอน
- การเตรียมตัวอย่าง
- ชั่งผงอลูมินาหลอมสีขาว 50 กรัมเป็นตัวอย่างดิบ (บันทึกมวลเป็น \(m_0\) )
- ร่อนตัวอย่างด้วยตะแกรงมาตรฐานขนาด 40–60 เมช ทิ้งผงละเอียดที่มีขนาดเล็กกว่า และเก็บเฉพาะอนุภาคหยาบขนาด 40–60 เมชไว้ (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขนาดอนุภาคสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงความลำเอียง)
- นำตัวอย่างที่ผ่านการคัดกรองแล้วไปอบแห้งที่อุณหภูมิ 105±5°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง จากนั้นปล่อยให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องในเครื่องดูดความชื้น
- การตั้งค่าเครื่องบดลูกบอล
- นำตัวอย่างที่แห้งแล้วใส่ลงในโถบด
- ใส่ลูกเหล็ก (เช่น ลูกเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. จำนวน 10 ลูก น้ำหนักรวมประมาณ 200 กรัม – ปฏิบัติตามข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับอัตราส่วนลูกเหล็กต่อตัวอย่าง)
- ยึดโถบดเข้ากับเครื่องบดลูกบอล ตั้งความเร็วรอบที่ 60 รอบ/นาที และตั้งเวลาบดที่ 30 นาที (พารามิเตอร์คงที่ตามมาตรฐาน)
- การบำบัดหลังการกัดขึ้นรูป
- หลังจากบดเสร็จแล้ว ให้เทส่วนผสมทั้งหมดในโถลงในภาชนะที่สะอาดอย่างระมัดระวัง
- ใช้ตะแกรงมาตรฐานขนาด 40–60 เมชเดียวกันในการร่อนส่วนผสมที่บดแล้ว โดยค่อยๆ เคาะตะแกรงเบาๆ เพื่อแยกผงละเอียดออกจากอนุภาคหยาบที่ไม่แตกหัก
- รวบรวมอนุภาคทั้งหมดที่เหลืออยู่บนตะแกรง (อนุภาคหยาบที่ไม่แตก) แล้วย้ายไปใส่ในจานชั่งน้ำหนัก
- การคำนวณผลลัพธ์
- ชั่งน้ำหนักของอนุภาคหยาบที่ไม่แตกหัก (บันทึกเป็น \(m_1\) )
- คำนวณค่าดัชนีความเหนียวจากการบดด้วยลูกบอล ( T ) โดยใช้สูตร: \(T = \frac{m_1}{m_0} \times 100\%\)
(เช่น ถ้า \(m_1 = 35\) กรัม, \(T = 70\%\) —ค่า T ที่สูงขึ้น หมายถึงความเหนียวที่ดีขึ้น)
4. ข้อสังเกตที่สำคัญเพื่อความถูกต้องแม่นยำ
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ (ความเร็ว ขนาด/จำนวนลูกบอล เวลาในการกัด) มีความสม่ำเสมอในทุกการทดสอบ การเบี่ยงเบนใดๆ จะส่งผลต่อความสามารถในการเปรียบเทียบผลลัพธ์
- ป้องกันการปนเปื้อนของตัวอย่าง: ทำความสะอาดโถบด ตะแกรง และอุปกรณ์ชั่งน้ำหนักให้สะอาดหมดจดก่อนทำการทดสอบทุกครั้ง
- ทำการทดสอบซ้ำ 2-3 ครั้ง โดยใช้ตัวอย่างคู่ขนาน แล้วนำค่าเฉลี่ยมาใช้เป็นผลลัพธ์สุดท้าย (เพื่อลดข้อผิดพลาดแบบสุ่ม)
- สำหรับตัวอย่างที่มีขนาดอนุภาคเริ่มต้นแตกต่างกัน ให้ปรับขนาดตะแกรงตามมาตรฐานเพื่อให้ตรงกับช่วงขนาดอนุภาค (เช่น ตะแกรงขนาด 60–80 สำหรับวัตถุดิบที่มีขนาดเล็กกว่า)
