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流變儀原理?

更新時間:2021-10-27      點擊次數:1261

旋轉流變儀是研究測量材料 流變學特性的儀器之一,采用對樣品施加強制穩態速率載荷、穩態應力載荷、動態正弦周期應變載荷或動態正弦周期應力載荷的方式,觀測樣品對所施加載荷的響應數據;通過測量剪切速率、剪切應力、振蕩頻率、應力應變振幅等流變數據,計算樣品的黏度、儲能模量、損耗模量、Tanδ等流變學參數。是材料領域應用*泛的流變測量儀器,可以研究從低黏度流體到高強度固體樣品的流動和變形特性。

旋轉流變儀根據其等級大致可以劃分為兩種,一種是以機械軸承馬達為核心測量結構的低等級旋轉流變儀,基本要求是可以進行連續的轉速控制,一般只具有穩態測量功能,可以測量黏度η、流動曲線、屈服應力、觸變性等流變學特性,但測量范圍比較小。

1)旋轉流變儀測量系統與樣品接觸,并施加載荷,并在穩態或動態模式下測量扭矩,用夾具系數將物理量(扭矩、轉速)轉化為流變學的參數(剪切速率、剪切應力、儲能模量、損耗模量、Tanδ),常用測量系統有:
a. 平行板
b. 同心圓筒
c. 錐/平板
d.固體扭擺夾具
e.熔體拉伸夾具
2)旋轉流變儀的控溫系統
旋轉流變儀具有多種控溫系統可選,等級越高的流變儀可選的控溫系統越多,溫度范圍越寬;低等級旋轉流變儀一般使用液體循環器作為控溫設備,高等級旋轉流變儀一般可選半導體控溫、電加熱控溫、對流輻射爐控溫等,一般適用范圍大致如下:
半導體控溫(Peltier):一般在200℃以下,是使用*泛、的控溫方式;
電加熱控溫:一般在400℃以下,應用于聚合物熔體等材料的測試;
對流輻射控溫爐:一般可達到600℃,低溫可達-150℃左右,特殊的可達1000℃,主要應用于高溫熔體、固體、玻璃熔體、低溫合金熔體等材料;
3)流變儀測量的邊界條件有以下幾個方面
1.流動必須是層流
2.測試過程必須是穩態流動
3.樣品與轉子之間沒有滑移
4. 樣品是均勻的

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