FT-3500 粉体物性分析仪 粉体压缩强度测试仪 Heckel 方程
发布时间： 2026-06-27 20:31:45 点击： 13
一、产品介绍
FT-3500 粉体物性分析仪（粉体压缩强度测试仪）是基于粉体压缩成型理论设计的粉体力学特性检测设备，通过伺服恒压加压系统对粉体样品施加可控主应力，实时采集压力、位移、温湿度等数据，分析粉体在压缩过程中的体积变化、孔隙率演变、压缩度与屈服强度的关系，采用 Heckel、Kawakita、Adams、川北方程等经典压缩理论进行线性回归分析，为粉体压缩成型工艺研究、处方筛选、生产过程控制提供量化数据支持。
该设备采用伺服控制动力系统，加压过程平稳可控，支持自动和手动微调两种操作模式，配备高分辨率位移传感器和力值传感器，数据采集精度高。标配 7 寸触摸屏操作，同时支持 PC 软件进行深度分析，自动生成压缩曲线、方程拟合图谱和测试报告。模具采用不锈钢材质，标准规格内径 10mm 高 25mm，可根据需求定制不同尺寸，配备自动脱模装置，测试完成后可自动推出压片，操作便捷。
FT-3500 粉体物性分析仪主要应用于制药行业片剂处方开发、粉末固体成型性研究、冶金粉末压制成型、陶瓷粉体干压成型、电池材料压实密度测试等领域，适用于生产企业研发部门、科研院所、大中专院校实验室，是研究粉体压缩行为、优化压片工艺、评价粉体可压性的实用型分析仪器。设备提供 1T、2T、5T 三种量程可选，可满足不同粉体材料的测试需求。
二、产品特点
◆ 多方程拟合：内置 Heckel、Kawakita、Adams、川北方程四大经典压缩模型，自动线性回归分析
◆ 三量程可选：提供 1000kg、2000kg、5000kg 三种加压量程，适配不同粉体测试需求
◆ 伺服加压：采用伺服控制动力系统，恒压加压过程平稳，加载速率可控
◆ 高精度测量：力值分辨率 0.5%，位移分辨率 0.001mm，数据采集稳定
◆ 双操作模式：7 寸触摸屏本地操作 + PC 软件深度分析，自动 / 手动模式并存
◆ 自动脱模：测试完成后自动脱模推出压片，减少人工操作，提高测试效率
◆ 温湿度监测：内置温湿度传感器，同步记录测试环境条件
◆ 模具可定制：标准模具内径 10mm 高 25mm，可定制 12.8mm、13mm 等其他规格
◆ 多重保护：具备自动诊断、过载保护、急停控制功能，操作合规有保障
◆ 实时曲线：PC 软件实时显示压力 - 位移曲线、压缩密度变化曲线
◆ 参数丰富：自动计算屈服强度、压缩度、孔隙率、表观强度、摩擦表观系数等参数
◆ 数据管理：支持权限设置、数据存储、报告导出打印，满足实验室数据管理要求
◆ 通讯接口：配备 USB、RS-232 双通讯接口，数据传输方便
◆ 结构稳定：双立柱加压结构，机架刚性好，测试过程形变小
◆ 清洁方便：测试台面易清洁，残留样品清理简单
三、工作原理
FT-3500 粉体物性分析仪的工作原理基于粉体压缩成型力学理论：颗粒在压缩过程中会经历一系列物理变化，包括初步压缩、颗粒重排、初始结构形成、弹性形变、塑性形变、颗粒破碎、结合键形成、进一步压实及卸压后的弹性恢复等阶段，颗粒原有结构被破坏并发生重组，形成新的结合键和致密压缩体。
测试时，将定量粉体样品装入圆柱形模具中，通过伺服驱动的压头以设定速率对粉体施加垂直主应力，高灵敏度力值传感器实时测量施加的压力，高精度位移传感器实时测量压头位移，由此计算粉体在不同压力下的体积变化、松装密度、压实密度、孔隙率等参数。通过连续加压至设定压力或保压设定时间，记录整个压缩过程的力 - 位移曲线。
设备内置四大经典压缩方程模型进行数据分析：
・Heckel 方程：描述粉体压缩过程中孔隙率随压力的变化关系，表征粉体的塑性变形能力，参数 Py 与颗粒屈服强度相关
・Kawakita 方程：描述粉体体积减少程度与施加压力的关系，参数 a 表征粉体的总体积压缩度，参数 b 与颗粒开始发生塑性变形的压力相关
・Adams 方程：描述单个颗粒的破碎应力及粉体层压过程，适用于脆性颗粒压缩行为分析
・川北方程：描述粉体压缩过程中体积应变与压力的关系，常用于评价粉体的压缩成型性
通过这些方程的线性回归拟合，可以得到粉体的屈服强度、塑性变形能力、压缩成型性等关键力学参数，评价粉体的可压性，预测片剂成型后的强度，为处方筛选和压片工艺参数优化提供数据支持。
测试流程简述：
样品称量 → 装入模具 → 设定参数 → 伺服加压 → 实时采集数据 → 保压（可选）→ 自动脱模 → 方程拟合分析 → 计算参数 → 生成报告
四、技术参数
| 项目名称 | 技术参数 |
|---|---|
| 设备型号 | FT-3500-1T/2T/5T |
| 测试原理 | 伺服恒压加压，多方程压缩模型拟合 |
| 分析模型 |
Heckel 方程、Kawakita 方程、
|
| 主应力量程 |
1T(1000kg)/2T(2000kg)/5T(5000kg)
|
| 力值测量精度 | 分辨率 0.5% F.S. |
| 位移测量范围 | 0-20mm |
| 位移分辨率 | 0.001mm |
| 密度测量范围 | 0-99.999999g/cm³ |
| 加压控制系统 | 伺服控制动力系统 |
| 操作方式 | 7 寸触摸屏本地操作 + PC 软件操作 |
| 操作模式 | 自动模式、手动微调模式 |
| 标准模具规格 |
内径 10mm，高度 25mm，不锈钢材质
|
| 脱模方式 | 自动脱模 |
| 保压时间设置 | 0-99.9s，分辨率 0.1s |
| 温湿度测量 | 温度：常温 - 50℃；湿度：20%-98% RH |
| 保护功能 | 自动诊断、过载保护、急停控制 |
| 分析输出参数 |
屈服强度、压缩度、孔隙率、
|
| 通讯接口 | USB、RS-232 双接口 |
| 软件功能 |
实时曲线显示、多方程自动拟合、
|
| 工作环境 | 温度 10℃-40℃，湿度≤65% RH |
| 供电规格 | AC 220V±10% 50Hz |
★ 选购配置：
・非标模具（100F-MJ）：12.8mm、13mm 或其他定制规格模具
・抽真空泵（100F-ZKB）：真空抽气装置，减少粉体中空气影响
・测试电脑 + 打印机（PC）：Windows 系统电脑 + A4 打印机
・计量证书（3500-JL）：合作机构提供计量校准证书
・3Q 验证服务（3500-3Q）：安装 / 操作 / 性能验证服务
・延保服务（3500-YB）：1-3 年延长保修服务
・备用模具组件：多套模具，提高测试效率
五、适用范围
FT-3500 粉体物性分析仪主要应用于粉体压缩成型特性研究与质量控制，适用场景包括：
◇ 制药行业：药物粉体、药用辅料的压缩性研究，片剂处方筛选，压片工艺参数优化，固体制剂成型性评价
◇ 食品行业：食品粉体压片成型研究，如糖果片、泡腾片、压片糖果等产品开发
◇ 冶金行业：金属粉末、硬质合金粉末、粉末冶金原料的压制成型性能测试
◇ 陶瓷行业：陶瓷粉体、结构陶瓷、功能陶瓷干压成型工艺研究，坯体成型压力优化
◇ 电池行业：锂电池正负极材料、导电剂、固态电解质粉体的压实密度测试与压制工艺研究
◇ 化工行业：催化剂、吸附剂、化工粉体成型产品的压缩强度测试与配方开发
◇ 粉末涂料：粉末涂料粉体的压制性能与成膜性能研究
◇ 科研院所：粉体工程、颗粒学、药剂学、材料科学等领域的基础研究
◇ 高等院校：药学、材料、化工等相关学科的教学实验与科研项目
◇ 生产企业研发部：新产品配方开发、工艺放大研究、生产过程质量控制
◇ 合作检测实验室：提供粉体压缩性能合作检测服务
适用测试物料：
・制药粉体：微晶纤维素、乳糖、淀粉、糊精、药物 API、中药浸膏粉等
・金属粉末：铁粉、铜粉、铝粉、硬质合金粉、3D 打印金属粉等
・陶瓷粉体：氧化铝、氧化锆、碳化硅、电子陶瓷粉等
・电池材料：磷酸铁锂、三元材料、石墨负极、固态电解质粉等
・食品粉体：奶粉、糖粉、咖啡粉、压片糖果原料等
・化工粉体：催化剂、分子筛、吸附剂、塑料粉、橡胶助剂等
・其他可压缩粉体：需要压制成型的多种粉末与颗粒物料
不适用范围：
・浆状、膏状、液体物料
・粒径过大（一般大于 3mm）且不可压缩的粗颗粒
・具有强腐蚀性、易燃易爆的危险物料（需定制特殊配置）
六、操作流程
1. 准备工作
▶ 检查设备外观，确认各部件完好，急停按钮复位
▶ 将设备放置在稳固水平的工作台上，连接电源
▶ 开启设备电源，启动触摸屏和 PC 软件
▶ 清洁模具内腔和压头，准备好称量后的样品
▶ 进行力值和位移零点校准
2. 参数设置
▶ 选择测试量程（1T/2T/5T）
▶ 选择分析模型（Heckel/Kawakita/Adams/ 川北方程）
▶ 设置加压速率、目标压力、保压时间等参数
▶ 输入样品质量、模具直径、样品真密度等基础参数
▶ 选择自动或手动操作模式
3. 装样测试
▶ 将模具组装好放置在测试工位
▶ 将称量好的粉体样品均匀装入模具内，刮平表面
▶ 放入上压头，将模具定位准确
▶ 启动测试程序，伺服系统自动驱动压头下降加压
▶ 实时观察压力 - 位移曲线，记录压缩过程数据
▶ 达到设定压力后自动保压（如设置了保压时间）
▶ 保压完成后压头自动回程
4. 脱模取样
▶ 测试完成后启动自动脱模程序
▶ 设备自动将压制成型的样品从模具中推出
▶ 取出成型压片，观察成型情况，可进行后续强度测试
▶ 清洁模具内残留样品，准备下一次测试
5. 数据分析
▶ PC 软件自动调用选择的压缩模型进行线性回归拟合
▶ 自动计算屈服强度、压缩度、孔隙率、压实密度等参数
▶ 显示压缩曲线、方程拟合直线、相关系数等结果
▶ 查看并确认数据合理性，可进行多组数据对比
▶ 保存测试数据，生成并打印测试报告
6. 测试结束
▶ 关闭测试软件，关闭设备电源
▶ 清洁模具、压头和测试台面
▶ 将模具和配件收纳归位
▶ 备份测试数据，整理实验记录
七、服务项目
■ 基础服务
・设备安装调试指导：提供详细的安装说明与远程调试指导
・操作培训服务：提供设备操作、软件使用、压缩理论培训
・方法开发支持：提供粉体压缩测试方法开发与结果解读支持
■ 售后服务
・整机质保：设备提供质保服务，质保期内非人为损坏的零部件提供更换服务
・故障维修：设备出现故障时提供维修服务，保障设备正常运行
・技术支持：提供长期的粉体压缩测试技术咨询与应用支持
■ 延保服务
・延保方案：可根据需求选购延长保修服务
・延保内容：延保期内享受与质保期同等的维修服务
・到场服务：部分地区可提供到场维修与校准服务（需提前预约）
■ 样品测试
・来样测试：可提供客户来样测试服务，出具完整测试报告
・处方筛选：根据测试结果提供处方压缩成型性评价与优化建议
・工艺咨询：提供压片工艺参数优化、压制压力选择建议
■ 增值服务
・计量校准：可提供合作机构计量证书服务
・3Q 验证：提供 IQ/OQ/PQ 安装操作性能验证服务
・耗材供应：长期供应模具、压头、密封圈等易损耗材
・模具定制：提供不同规格、不同材质的测试模具定制服务
八、包装配件
FT-3500 粉体物性分析仪标准配置清单：
☑ 主机测试系统 1 台（含伺服加压机构、双立柱机架）
☑ 标准不锈钢模具 1 套（内径 10mm，高 25mm，含模腔、上下压头）
☑ 7 寸触摸屏操作面板 1 套
☑ PC 测试分析软件 1 套（含加密狗）
☑ 设备通讯线 1 套
☑ 电源线 1 根
☑ 安装工具套装 1 套
☑ 水平调节脚垫 4 个
☑ 配套脱模工具 1 套
☑ 清洁工具套装 1 套
☑ 样品勺 1 个
☑ 使用说明书 1 份
☑ 产品合格证 1 份
☑ 保修卡 1 份
☑ 装箱单 1 份
可选配件：
☐ 非标模具（100F-MJ）：12.8mm、13mm 或定制规格
☐ 抽真空泵（100F-ZKB）：真空抽气装置
☐ 备用模具组件：多套同规格模具
☐ 硬质合金模具：针对硬质粉末的耐磨模具
☐ 测试电脑 1 台（Windows 系统）
☐ A4 打印机 1 台
☐ 计量证书（3500-JL）：1 份
☐ 3Q 验证服务（3500-3Q）：1 份
☐ 延保服务（3500-YB）：1-3 年
九、售后服务
1. 质保承诺
设备自验收合格之日起提供质保服务，质保期内出现非人为损坏的质量问题，提供维修或零部件更换服务。伺服电机、传感器等重要部件按相关规定执行。
2. 维修服务
设备出现故障时，可联系售后技术支持，提供故障描述后将安排技术人员进行处理。常见软件问题可通过远程指导解决，硬件问题需现场处理的将安排到场服务。
3. 技术支持
提供长期的技术咨询服务，解答设备使用、测试方法、结果解读、压缩理论等方面的问题。软件版本升级信息将及时通知用户。
4. 配件供应
长期供应设备零配件及耗材，包括模具、压头、密封圈等，确保设备长期稳定运行。易损件提供更换指导服务。
5. 校准服务
可提供设备校准建议与校准方法指导，也可提供合作机构计量证书服务，保障测试数据的稳定性与溯源性。
6. 培训服务
提供设备操作、软件使用、压缩理论、结果分析等培训服务，帮助操作人员正确使用设备，获得可靠的测试结果。
十、FAQ
Q1：FT-3500 粉体物性分析仪可以测试哪些参数？
A：该设备可以测试粉体在不同压力下的压缩行为，通过 Heckel、Kawakita、Adams、川北四大方程拟合，得到屈服强度、压缩度、孔隙率、压实密度、表观强度、摩擦表观系数、方程拟合参数等，评价粉体的塑性变形能力和压缩成型性。
Q2：1T、2T、5T 三种量程如何选择？
A：一般制药粉体、食品粉体等软质物料选择 1T 量程即可满足需求；金属粉末、陶瓷粉末等硬质物料建议选择 2T 或 5T 量程；也可根据常用的压片压力范围选择，量程越接近常用测试压力范围，测量精度越高。
Q3：Heckel 方程的 Py 值代表什么意义？
A：Heckel 方程是粉体压缩研究中常用的模型，Py 值是 Heckel 曲线线性段斜率的倒数，代表颗粒的屈服强度，Py 值越小说明粉体越容易发生塑性变形，可压性越好；Py 值越大说明粉体抗变形能力强，塑性差，可压性相对较差。
Q4：模具可以定制吗？有哪些规格可选？
A：可以定制。标准配置为内径 10mm 高 25mm 的不锈钢模具，也可选购 12.8mm、13mm 等常用规格，还可根据用户需求定制其他内径、高度或材质的模具，如硬质合金模具用于硬质粉末测试。
Q5：为什么要测试粉体的压缩性？
A：粉体压缩性是压片工艺的重要参数，直接影响片剂的成型质量、硬度、脆碎度等指标。通过压缩性测试可以在处方筛选阶段评价不同辅料的可压性，优化处方比例，确定合适的压片压力范围，减少中试和生产中的问题，提高研发效率。
Q6：自动脱模功能有什么优势？
A：测试完成后自动脱模装置可以将压制成型的样品从模具中自动推出，不需要人工敲击或使用工具脱模，避免人工脱模可能造成的样品损坏或模具损伤，同时提高测试效率，减少操作人员工作量。
Q7：可以测试湿法制粒后的颗粒吗？
A：可以。FT-3500 适用于粉末和颗粒物料的压缩测试，包括直压粉末、湿法制粒颗粒、干法制粒颗粒等，只要可以装入模具进行压制成型的物料都可以测试。
Q8：抽真空泵选购件有什么作用？
A：抽真空泵可以在压缩过程中抽出粉体颗粒间的空气，对于细粉、轻质粉末或压缩速度较快的情况，减少粉体中残留空气造成的弹性恢复过大、分层、裂纹等问题，使测试结果更接近实际压片情况。
Q9：温湿度测试有什么意义？
A：粉体尤其是制药粉体和吸湿性粉体的压缩性能受环境温湿度影响很大，温湿度变化会影响粉体的含水量、塑性和成型性，同步记录温湿度可以帮助分析环境条件对测试结果的影响，保障测试条件的一致性和数据的可重复性。
Q10：设备对工作环境有什么要求？
A：建议放置在稳固无振动的工作台上，环境温度 10℃-40℃，相对湿度≤65% RH，避免阳光直射、潮湿、腐蚀性气体和强电磁干扰。测试过程中应避免触碰设备，保持环境稳定，以获得准确的测试结果。
十一、关联产品
◇ FT-3400 粉体流动行为分析仪
采用 Jenike 环形剪切法，测试粉体剪切性能、内摩擦角、壁摩擦角，用于料仓设计与流动性评价。
◇ FT-2000 系列颗粒和粉末特性分析仪
集成松装密度、振实密度、安息角、流速、崩溃角、平板角等多项粉体物理特性测试功能。
◇ FT-100E 系列振实密度仪
用于粉体振实密度测试，符合 GB/T 5162、ASTM D4164 等标准，数显控制，带打印功能。
◇ FT-800 系列颗粒强度测定仪
适用于单颗粒催化剂、颗粒肥料、医药颗粒、陶瓷颗粒等的抗压强度测试。
◇ FT-7100 粉体流动测试仪
采用动态力学转鼓法，测试粉体的动态流动性能，适用于粉体加工工艺与输送特性研究。
上一页：FT-3900粉末屈服强度分析仪
