FT-3500 粉體物性分析儀 粉體壓縮強度測試儀 Heckel 方程
發布時間： 2026-06-27 20:31:45 點擊： 80
一、產品介紹
FT-3500 粉體物性分析儀（粉體壓縮強度測試儀）是基于粉體壓縮成型理論設計的粉體力學特性檢測設備，通過伺服恒壓加壓系統對粉體樣品施加可控主應力，實時采集壓力、位移、溫濕度等數據，分析粉體在壓縮過程中的體積變化、孔隙率演變、壓縮度與屈服強度的關系，采用 Heckel、Kawakita、Adams、川北方程等經典壓縮理論進行線性回歸分析，為粉體壓縮成型工藝研究、處方篩選、生產過程控制提供量化數據支持。
該設備采用伺服控制動力系統，加壓過程平穩可控，支持自動和手動微調兩種操作模式，配備高分辨率位移傳感器和力值傳感器，數據采集精度高。標配 7 寸觸摸屏操作，同時支持 PC 軟件進行深度分析，自動生成壓縮曲線、方程擬合圖譜和測試報告。模具采用不銹鋼材質，標準規格內徑 10mm 高 25mm，可根據需求定制不同尺寸，配備自動脫模裝置，測試完成后可自動推出壓片，操作便捷。
FT-3500 粉體物性分析儀主要應用于制藥行業片劑處方開發、粉末固體成型性研究、冶金粉末壓制成型、陶瓷粉體干壓成型、電池材料壓實密度測試等領域，適用于生產企業研發部門、科研院所、大中專院校實驗室，是研究粉體壓縮行為、優化壓片工藝、評價粉體可壓性的實用型分析儀器。設備提供 1T、2T、5T 三種量程可選，可滿足不同粉體材料的測試需求。
二、產品特點
◆ 多方程擬合：內置 Heckel、Kawakita、Adams、川北方程四大經典壓縮模型，自動線性回歸分析
◆ 三量程可選：提供 1000kg、2000kg、5000kg 三種加壓量程，適配不同粉體測試需求
◆ 伺服加壓：采用伺服控制動力系統，恒壓加壓過程平穩，加載速率可控
◆ 高精度測量：力值分辨率 0.5%，位移分辨率 0.001mm，數據采集穩定
◆ 雙操作模式：7 寸觸摸屏本地操作 + PC 軟件深度分析，自動 / 手動模式并存
◆ 自動脫模：測試完成后自動脫模推出壓片，減少人工操作，提高測試效率
◆ 溫濕度監測：內置溫濕度傳感器，同步記錄測試環境條件
◆ 模具可定制：標準模具內徑 10mm 高 25mm，可定制 12.8mm、13mm 等其他規格
◆ 多重保護：具備自動診斷、過載保護、急停控制功能，操作合規有保障
◆ 實時曲線：PC 軟件實時顯示壓力 - 位移曲線、壓縮密度變化曲線
◆ 參數豐富：自動計算屈服強度、壓縮度、孔隙率、表觀強度、摩擦表觀系數等參數
◆ 數據管理：支持權限設置、數據存儲、報告導出打印，滿足實驗室數據管理要求
◆ 通訊接口：配備 USB、RS-232 雙通訊接口，數據傳輸方便
◆ 結構穩定：雙立柱加壓結構，機架剛性好，測試過程形變小
◆ 清潔方便：測試臺面易清潔，殘留樣品清理簡單
三、工作原理
FT-3500 粉體物性分析儀的工作原理基于粉體壓縮成型力學理論：顆粒在壓縮過程中會經歷一系列物理變化，包括初步壓縮、顆粒重排、初始結構形成、彈性形變、塑性形變、顆粒破碎、結合鍵形成、進一步壓實及卸壓后的彈性恢復等階段，顆粒原有結構被破壞并發生重組，形成新的結合鍵和致密壓縮體。
測試時，將定量粉體樣品裝入圓柱形模具中，通過伺服驅動的壓頭以設定速率對粉體施加垂直主應力，高靈敏度力值傳感器實時測量施加的壓力，高精度位移傳感器實時測量壓頭位移，由此計算粉體在不同壓力下的體積變化、松裝密度、壓實密度、孔隙率等參數。通過連續加壓至設定壓力或保壓設定時間，記錄整個壓縮過程的力 - 位移曲線。
設備內置四大經典壓縮方程模型進行數據分析：
?Heckel 方程：描述粉體壓縮過程中孔隙率隨壓力的變化關系，表征粉體的塑性變形能力，參數 Py 與顆粒屈服強度相關
?Kawakita 方程：描述粉體體積減少程度與施加壓力的關系，參數 a 表征粉體的總體積壓縮度，參數 b 與顆粒開始發生塑性變形的壓力相關
?Adams 方程：描述單個顆粒的破碎應力及粉體層壓過程，適用于脆性顆粒壓縮行為分析
?川北方程：描述粉體壓縮過程中體積應變與壓力的關系，常用于評價粉體的壓縮成型性
通過這些方程的線性回歸擬合，可以得到粉體的屈服強度、塑性變形能力、壓縮成型性等關鍵力學參數，評價粉體的可壓性，預測片劑成型后的強度，為處方篩選和壓片工藝參數優化提供數據支持。
測試流程簡述：
樣品稱量 → 裝入模具 → 設定參數 → 伺服加壓 → 實時采集數據 → 保壓（可選）→ 自動脫模 → 方程擬合分析 → 計算參數 → 生成報告
四、技術參數
| 項目名稱 | 技術參數 |
|---|---|
| 設備型號 | FT-3500-1T/2T/5T |
| 測試原理 | 伺服恒壓加壓，多方程壓縮模型擬合 |
| 分析模型 |
Heckel 方程、Kawakita 方程、
|
| 主應力量程 |
1T(1000kg)/2T(2000kg)/5T(5000kg)
|
| 力值測量精度 | 分辨率 0.5% F.S. |
| 位移測量范圍 | 0-20mm |
| 位移分辨率 | 0.001mm |
| 密度測量范圍 | 0-99.999999g/cm3 |
| 加壓控制系統 | 伺服控制動力系統 |
| 操作方式 | 7 寸觸摸屏本地操作 + PC 軟件操作 |
| 操作模式 | 自動模式、手動微調模式 |
| 標準模具規格 |
內徑 10mm，高度 25mm，不銹鋼材質
|
| 脫模方式 | 自動脫模 |
| 保壓時間設置 | 0-99.9s，分辨率 0.1s |
| 溫濕度測量 | 溫度：常溫 - 50℃；濕度：20%-98% RH |
| 保護功能 | 自動診斷、過載保護、急停控制 |
| 分析輸出參數 |
屈服強度、壓縮度、孔隙率、
|
| 通訊接口 | USB、RS-232 雙接口 |
| 軟件功能 |
實時曲線顯示、多方程自動擬合、
|
| 工作環境 | 溫度 10℃-40℃，濕度≤65% RH |
| 供電規格 | AC 220V±10% 50Hz |
★ 選購配置：
?非標模具（100F-MJ）：12.8mm、13mm 或其他定制規格模具
?抽真空泵（100F-ZKB）：真空抽氣裝置，減少粉體中空氣影響
?測試電腦 + 打印機（PC）：Windows 系統電腦 + A4 打印機
?計量證書（3500-JL）：合作機構提供計量校準證書
?3Q 驗證服務（3500-3Q）：安裝 / 操作 / 性能驗證服務
?延保服務（3500-YB）：1-3 年延長保修服務
?備用模具組件：多套模具，提高測試效率
五、適用范圍
FT-3500 粉體物性分析儀主要應用于粉體壓縮成型特性研究與質量控制，適用場景包括：
◇ 制藥行業：藥物粉體、藥用輔料的壓縮性研究，片劑處方篩選，壓片工藝參數優化，固體制劑成型性評價
◇ 食品行業：食品粉體壓片成型研究，如糖果片、泡騰片、壓片糖果等產品開發
◇ 冶金行業：金屬粉末、硬質合金粉末、粉末冶金原料的壓制成型性能測試
◇ 陶瓷行業：陶瓷粉體、結構陶瓷、功能陶瓷干壓成型工藝研究，坯體成型壓力優化
◇ 電池行業：鋰電池正負極材料、導電劑、固態電解質粉體的壓實密度測試與壓制工藝研究
◇ 化工行業：催化劑、吸附劑、化工粉體成型產品的壓縮強度測試與配方開發
◇ 粉末涂料：粉末涂料粉體的壓制性能與成膜性能研究
◇ 科研院所：粉體工程、顆粒學、藥劑學、材料科學等領域的基礎研究
◇ 高等院校：藥學、材料、化工等相關學科的教學實驗與科研項目
◇ 生產企業研發部：新產品配方開發、工藝放大研究、生產過程質量控制
◇ 合作檢測實驗室：提供粉體壓縮性能合作檢測服務
適用測試物料：
?制藥粉體：微晶纖維素、乳糖、淀粉、糊精、藥物 API、中藥浸膏粉等
?金屬粉末：鐵粉、銅粉、鋁粉、硬質合金粉、3D 打印金屬粉等
?陶瓷粉體：氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、電子陶瓷粉等
?電池材料：磷酸鐵鋰、三元材料、石墨負極、固態電解質粉等
?食品粉體：奶粉、糖粉、咖啡粉、壓片糖果原料等
?化工粉體：催化劑、分子篩、吸附劑、塑料粉、橡膠助劑等
?其他可壓縮粉體：需要壓制成型的多種粉末與顆粒物料
不適用范圍：
?漿狀、膏狀、液體物料
?粒徑過大（一般大于 3mm）且不可壓縮的粗顆粒
?具有強腐蝕性、易燃易爆的危險物料（需定制特殊配置）
六、操作流程
1. 準備工作
? 檢查設備外觀，確認各部件完好，急停按鈕復位
? 將設備放置在穩固水平的工作臺上，連接電源
? 開啟設備電源，啟動觸摸屏和 PC 軟件
? 清潔模具內腔和壓頭，準備好稱量后的樣品
? 進行力值和位移零點校準
2. 參數設置
? 選擇測試量程（1T/2T/5T）
? 選擇分析模型（Heckel/Kawakita/Adams/ 川北方程）
? 設置加壓速率、目標壓力、保壓時間等參數
? 輸入樣品質量、模具直徑、樣品真密度等基礎參數
? 選擇自動或手動操作模式
3. 裝樣測試
? 將模具組裝好放置在測試工位
? 將稱量好的粉體樣品均勻裝入模具內，刮平表面
? 放入上壓頭，將模具定位準確
? 啟動測試程序，伺服系統自動驅動壓頭下降加壓
? 實時觀察壓力 - 位移曲線，記錄壓縮過程數據
? 達到設定壓力后自動保壓（如設置了保壓時間）
? 保壓完成后壓頭自動回程
4. 脫模取樣
? 測試完成后啟動自動脫模程序
? 設備自動將壓制成型的樣品從模具中推出
? 取出成型壓片，觀察成型情況，可進行后續強度測試
? 清潔模具內殘留樣品，準備下一次測試
5. 數據分析
? PC 軟件自動調用選擇的壓縮模型進行線性回歸擬合
? 自動計算屈服強度、壓縮度、孔隙率、壓實密度等參數
? 顯示壓縮曲線、方程擬合直線、相關系數等結果
? 查看并確認數據合理性，可進行多組數據對比
? 保存測試數據，生成并打印測試報告
6. 測試結束
? 關閉測試軟件，關閉設備電源
? 清潔模具、壓頭和測試臺面
? 將模具和配件收納歸位
? 備份測試數據，整理實驗記錄
七、服務項目
■ 基礎服務
?設備安裝調試指導：提供詳細的安裝說明與遠程調試指導
?操作培訓服務：提供設備操作、軟件使用、壓縮理論培訓
?方法開發支持：提供粉體壓縮測試方法開發與結果解讀支持
■ 售后服務
?整機質保：設備提供質保服務，質保期內非人為損壞的零部件提供更換服務
?故障維修：設備出現故障時提供維修服務，保障設備正常運行
?技術支持：提供長期的粉體壓縮測試技術咨詢與應用支持
■ 延保服務
?延保方案：可根據需求選購延長保修服務
?延保內容：延保期內享受與質保期同等的維修服務
?到場服務：部分地區可提供到場維修與校準服務（需提前預約）
■ 樣品測試
?來樣測試：可提供客戶來樣測試服務，出具完整測試報告
?處方篩選：根據測試結果提供處方壓縮成型性評價與優化建議
?工藝咨詢：提供壓片工藝參數優化、壓制壓力選擇建議
■ 增值服務
?計量校準：可提供合作機構計量證書服務
?3Q 驗證：提供 IQ/OQ/PQ 安裝操作性能驗證服務
?耗材供應：長期供應模具、壓頭、密封圈等易損耗材
?模具定制：提供不同規格、不同材質的測試模具定制服務
八、包裝配件
FT-3500 粉體物性分析儀標準配置清單：
? 主機測試系統 1 臺（含伺服加壓機構、雙立柱機架）
? 標準不銹鋼模具 1 套（內徑 10mm，高 25mm，含模腔、上下壓頭）
? 7 寸觸摸屏操作面板 1 套
? PC 測試分析軟件 1 套（含加密狗）
? 設備通訊線 1 套
? 電源線 1 根
? 安裝工具套裝 1 套
? 水平調節腳墊 4 個
? 配套脫模工具 1 套
? 清潔工具套裝 1 套
? 樣品勺 1 個
? 使用說明書 1 份
? 產品合格證 1 份
? 保修卡 1 份
? 裝箱單 1 份
可選配件：
? 非標模具（100F-MJ）：12.8mm、13mm 或定制規格
? 抽真空泵（100F-ZKB）：真空抽氣裝置
? 備用模具組件：多套同規格模具
? 硬質合金模具：針對硬質粉末的耐磨模具
? 測試電腦 1 臺（Windows 系統）
? A4 打印機 1 臺
? 計量證書（3500-JL）：1 份
? 3Q 驗證服務（3500-3Q）：1 份
? 延保服務（3500-YB）：1-3 年
九、售后服務
1. 質保承諾
設備自驗收合格之日起提供質保服務，質保期內出現非人為損壞的質量問題，提供維修或零部件更換服務。伺服電機、傳感器等重要部件按相關規定執行。
2. 維修服務
設備出現故障時，可聯系售后技術支持，提供故障描述后將安排技術人員進行處理。常見軟件問題可通過遠程指導解決，硬件問題需現場處理的將安排到場服務。
3. 技術支持
提供長期的技術咨詢服務，解答設備使用、測試方法、結果解讀、壓縮理論等方面的問題。軟件版本升級信息將及時通知用戶。
4. 配件供應
長期供應設備零配件及耗材，包括模具、壓頭、密封圈等，確保設備長期穩定運行。易損件提供更換指導服務。
5. 校準服務
可提供設備校準建議與校準方法指導，也可提供合作機構計量證書服務，保障測試數據的穩定性與溯源性。
6. 培訓服務
提供設備操作、軟件使用、壓縮理論、結果分析等培訓服務，幫助操作人員正確使用設備，獲得可靠的測試結果。
十、FAQ
Q1：FT-3500 粉體物性分析儀可以測試哪些參數？
A：該設備可以測試粉體在不同壓力下的壓縮行為，通過 Heckel、Kawakita、Adams、川北四大方程擬合，得到屈服強度、壓縮度、孔隙率、壓實密度、表觀強度、摩擦表觀系數、方程擬合參數等，評價粉體的塑性變形能力和壓縮成型性。
Q2：1T、2T、5T 三種量程如何選擇？
A：一般制藥粉體、食品粉體等軟質物料選擇 1T 量程即可滿足需求；金屬粉末、陶瓷粉末等硬質物料建議選擇 2T 或 5T 量程；也可根據常用的壓片壓力范圍選擇，量程越接近常用測試壓力范圍，測量精度越高。
Q3：Heckel 方程的 Py 值代表什么意義？
A：Heckel 方程是粉體壓縮研究中常用的模型，Py 值是 Heckel 曲線線性段斜率的倒數，代表顆粒的屈服強度，Py 值越小說明粉體越容易發生塑性變形，可壓性越好；Py 值越大說明粉體抗變形能力強，塑性差，可壓性相對較差。
Q4：模具可以定制嗎？有哪些規格可選？
A：可以定制。標準配置為內徑 10mm 高 25mm 的不銹鋼模具，也可選購 12.8mm、13mm 等常用規格，還可根據用戶需求定制其他內徑、高度或材質的模具，如硬質合金模具用于硬質粉末測試。
Q5：為什么要測試粉體的壓縮性？
A：粉體壓縮性是壓片工藝的重要參數，直接影響片劑的成型質量、硬度、脆碎度等指標。通過壓縮性測試可以在處方篩選階段評價不同輔料的可壓性，優化處方比例，確定合適的壓片壓力范圍，減少中試和生產中的問題，提高研發效率。
Q6：自動脫模功能有什么優勢？
A：測試完成后自動脫模裝置可以將壓制成型的樣品從模具中自動推出，不需要人工敲擊或使用工具脫模，避免人工脫模可能造成的樣品損壞或模具損傷，同時提高測試效率，減少操作人員工作量。
Q7：可以測試濕法制粒后的顆粒嗎？
A：可以。FT-3500 適用于粉末和顆粒物料的壓縮測試，包括直壓粉末、濕法制粒顆粒、干法制粒顆粒等，只要可以裝入模具進行壓制成型的物料都可以測試。
Q8：抽真空泵選購件有什么作用？
A：抽真空泵可以在壓縮過程中抽出粉體顆粒間的空氣，對于細粉、輕質粉末或壓縮速度較快的情況，減少粉體中殘留空氣造成的彈性恢復過大、分層、裂紋等問題，使測試結果更接近實際壓片情況。
Q9：溫濕度測試有什么意義？
A：粉體尤其是制藥粉體和吸濕性粉體的壓縮性能受環境溫濕度影響很大，溫濕度變化會影響粉體的含水量、塑性和成型性，同步記錄溫濕度可以幫助分析環境條件對測試結果的影響，保障測試條件的一致性和數據的可重復性。
Q10：設備對工作環境有什么要求？
A：建議放置在穩固無振動的工作臺上，環境溫度 10℃-40℃，相對濕度≤65% RH，避免陽光直射、潮濕、腐蝕性氣體和強電磁干擾。測試過程中應避免觸碰設備，保持環境穩定，以獲得準確的測試結果。
十一、關聯產品
◇ FT-3400 粉體流動行為分析儀
采用 Jenike 環形剪切法，測試粉體剪切性能、內摩擦角、壁摩擦角，用于料倉設計與流動性評價。
◇ FT-2000 系列顆粒和粉末特性分析儀
集成松裝密度、振實密度、安息角、流速、崩潰角、平板角等多項粉體物理特性測試功能。
◇ FT-100E 系列振實密度儀
用于粉體振實密度測試，符合 GB/T 5162、ASTM D4164 等標準，數顯控制，帶打印功能。
◇ FT-800 系列顆粒強度測定儀
適用于單顆粒催化劑、顆粒肥料、醫藥顆粒、陶瓷顆粒等的抗壓強度測試。
◇ FT-7100 粉體流動測試儀
采用動態力學轉鼓法，測試粉體的動態流動性能，適用于粉體加工工藝與輸送特性研究。
上一頁：FT-3900粉末屈服強度分析儀
