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技術(shù)文章
簡述流變儀的分類
點擊次數(shù)：5027 發(fā)布時間：2011-10-25
流變儀，用于測定聚合物熔體，聚合物溶液、懸浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流變性質(zhì)的儀器。分為旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細(xì)管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀、.轉(zhuǎn)矩流變儀和界面流變儀。
流變儀的分類
1.旋轉(zhuǎn)流變儀
A：控制應(yīng)力型: 使用zui多，如德國哈克（Haake） RS系列、美國TA的AR系列、英國Malven、奧地利Anton-Paar的MCR系列，都是這一類型的流變儀。前三家的產(chǎn)品馬達(dá)采用托杯馬達(dá)，托杯馬達(dá)屬于異步交流馬達(dá)，慣量小，特別適合于低粘度的樣品測試；Anton-Paar的流變儀采用永磁體直流馬達(dá)，慣量稍大，但從原理上響應(yīng)速度快，也是目前應(yīng)力型流變儀的一種發(fā)展方向。這一類型的流變儀，采用馬達(dá)帶動夾具給樣品施加應(yīng)力，同時用光學(xué)解碼器測量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速。
控制應(yīng)力的流變儀由于有較大的操作空間，可以連接更多的功能附件。
B：控制應(yīng)變型：目前只有美國TA的ARES屬于單純的控制應(yīng)變型流變儀，這種流變儀直流馬達(dá)安裝在底部，通過夾具給樣品施加應(yīng)變，樣品上部通過夾具連接倒扭矩傳感器上，測量產(chǎn)生的應(yīng)力；這種流變儀只能做單純的控制應(yīng)變實驗，原因是扭矩傳感器在測量扭矩時產(chǎn)生形變，需要一個再平衡的時間，因此反應(yīng)時間就比較慢，這樣就無法通過回饋循環(huán)來控制應(yīng)力。
控制應(yīng)變的流變儀由于硬件復(fù)雜，目前只有幾種功能附件可供選擇。
2.毛細(xì)管流變儀
毛細(xì)管流變儀主要用于高聚物材料熔體流變性能的測試；工作原理是，物料在電加熱的料桶里被加熱熔融，料桶的下部安裝有一定規(guī)格的毛細(xì)管口模（有不同直徑 0.25～2mm和不同長度的0.25～40mm），溫度穩(wěn)定后，料桶上部的料桿在驅(qū)動馬達(dá)的帶動下以一定的速度或以一定規(guī)律變化的速度把物料從毛細(xì)管口模種擠出來。在擠出的過程中，可以測量出毛細(xì)管口模入口出的壓力，在結(jié)合已知的速度參數(shù)、口模和料桶參數(shù)、以及流變學(xué)模型，從而計算出在不同剪切速率下熔體的剪切粘度。
3.轉(zhuǎn)矩流變儀
實際上是在實驗型擠出機的基礎(chǔ)上，配合毛細(xì)管、密煉室、單雙螺桿、吹膜等不同模塊，模擬高聚物材料在加工過程中的一些參數(shù)，這種設(shè)備相當(dāng)于聚合物加工的小型實驗設(shè)備，與材料的實際加工過程更為接近，主要用于與實際生產(chǎn)接近的研究領(lǐng)域。
4.界面流變儀
目前這種流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理；是流變測試中zui難以準(zhǔn)確實現(xiàn)的一個領(lǐng)域；還沒有一種特別好而又通用的方法。
流變儀的分類
1.旋轉(zhuǎn)流變儀
A：控制應(yīng)力型: 使用zui多，如德國哈克（Haake） RS系列、美國TA的AR系列、英國Malven、奧地利Anton-Paar的MCR系列，都是這一類型的流變儀。前三家的產(chǎn)品馬達(dá)采用托杯馬達(dá)，托杯馬達(dá)屬于異步交流馬達(dá)，慣量小，特別適合于低粘度的樣品測試；Anton-Paar的流變儀采用永磁體直流馬達(dá)，慣量稍大，但從原理上響應(yīng)速度快，也是目前應(yīng)力型流變儀的一種發(fā)展方向。這一類型的流變儀，采用馬達(dá)帶動夾具給樣品施加應(yīng)力，同時用光學(xué)解碼器測量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速。
控制應(yīng)力的流變儀由于有較大的操作空間，可以連接更多的功能附件。
B：控制應(yīng)變型：目前只有美國TA的ARES屬于單純的控制應(yīng)變型流變儀，這種流變儀直流馬達(dá)安裝在底部，通過夾具給樣品施加應(yīng)變，樣品上部通過夾具連接倒扭矩傳感器上，測量產(chǎn)生的應(yīng)力；這種流變儀只能做單純的控制應(yīng)變實驗，原因是扭矩傳感器在測量扭矩時產(chǎn)生形變，需要一個再平衡的時間，因此反應(yīng)時間就比較慢，這樣就無法通過回饋循環(huán)來控制應(yīng)力。
控制應(yīng)變的流變儀由于硬件復(fù)雜，目前只有幾種功能附件可供選擇。
2.毛細(xì)管流變儀
毛細(xì)管流變儀主要用于高聚物材料熔體流變性能的測試；工作原理是，物料在電加熱的料桶里被加熱熔融，料桶的下部安裝有一定規(guī)格的毛細(xì)管口模（有不同直徑 0.25～2mm和不同長度的0.25～40mm），溫度穩(wěn)定后，料桶上部的料桿在驅(qū)動馬達(dá)的帶動下以一定的速度或以一定規(guī)律變化的速度把物料從毛細(xì)管口模種擠出來。在擠出的過程中，可以測量出毛細(xì)管口模入口出的壓力，在結(jié)合已知的速度參數(shù)、口模和料桶參數(shù)、以及流變學(xué)模型，從而計算出在不同剪切速率下熔體的剪切粘度。
3.轉(zhuǎn)矩流變儀
實際上是在實驗型擠出機的基礎(chǔ)上，配合毛細(xì)管、密煉室、單雙螺桿、吹膜等不同模塊，模擬高聚物材料在加工過程中的一些參數(shù)，這種設(shè)備相當(dāng)于聚合物加工的小型實驗設(shè)備，與材料的實際加工過程更為接近，主要用于與實際生產(chǎn)接近的研究領(lǐng)域。
4.界面流變儀
目前這種流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理；是流變測試中zui難以準(zhǔn)確實現(xiàn)的一個領(lǐng)域；還沒有一種特別好而又通用的方法。