流變儀用于測量液體、懸浮液或漿液響應施加的力的流動方式,是一種實驗室常用到儀器,它用于測量那些不能用單一粘度值定義的流體,因此需要比粘度計有更多的參數(shù)來設(shè)定和測量。
流變學測量是觀察高分子材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的窗口,通過高分子材料,諸如塑料、橡膠、樹脂中不同尺度分子鏈的響應,可以表征高分子材料的分子量和分子量分布,能快速、簡便、有效地進行原材料、中間產(chǎn)品和終產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制。流變測量在高聚物的分子量、分子量分布、支化度與加工性能之間構(gòu)架了一座橋梁,所以它提供了一種直接的聯(lián)系,幫助用戶進行原料檢驗、加工工藝設(shè)計和預測產(chǎn)品性能。
流變儀可分為毛細管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀、旋轉(zhuǎn)流變儀和界面流變儀。今天我們重點介紹一下毛細管流變儀的原理和特點。
毛細管流變儀配有高檔的調(diào)速機構(gòu)、測力機構(gòu)、自動記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),有定形的或自行設(shè)計的計算機控制、運算和繪圖軟件,操作運用十分便捷。
毛細管流變儀的核心部分為一套精致的毛細管,具有不同的長徑比(通常L/D=10/1,20/1,30/1,40/1等);料筒周圍為恒溫加熱套,內(nèi)有電熱絲;料筒內(nèi)物料的上部為液壓驅(qū)動的柱塞。物料經(jīng)加熱變?yōu)槿垠w后,在柱塞高壓作用下,強迫物料從毛細管擠出,由此測量物料的黏彈性。
毛細管流變儀工作原理:
1、毛細管流變儀是通過計算機測定各種壓力作用時,各種規(guī)格毛細管在不同的升溫速率下,不同溫度時的擠出速度。
2、轉(zhuǎn)矩流變儀可以類似實際加工的情況下連續(xù)準確可靠地對材料的流變性能進行測定。
3、旋轉(zhuǎn)流變儀是在穩(wěn)定或者變速的情況下測量扭矩,用夾具因子將物理量轉(zhuǎn)化成流變學的參數(shù)。
4、界面流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理,用于測量小振幅下的動態(tài)力學性能。
毛細管流變儀特點:
1、毛細管流變儀操作簡單、測量范圍寬;
2、旋轉(zhuǎn)流變儀剪切速率恒定,無需對流動動力學作任何假設(shè);
3、測試僅需要少量樣品,尤其適用于精細化學合成實驗或生物流體;
4、體系有*的傳熱和溫度控制;
5、可以忽略末端效應;
6、轉(zhuǎn)矩流變儀與實際的設(shè)備,如單、雙螺桿擠出機、密煉機的結(jié)構(gòu)相似,模擬混煉、擠出的加工過程,優(yōu)化配方和工藝。