儀器結構
毛細管流變儀
它的核心部分為壹套精致的毛細管,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,內有電熱絲;料筒內物料的上部為液壓驅動的柱塞。物料經加熱變為熔體後,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。
除此之外,儀器還配有高檔的調速機構、測力機構、自動記錄和數據處理系統,有定形的或自行設計的計算機控制、運算和繪圖軟件,操作運用十分便捷。
轉矩流變儀
它的基本結構可分為三部分:
① 微機控制系統:用於實驗參數的設置及實驗結果的顯示;
② 機電驅動系統:用於控制實驗溫度轉子速度、壓力, 並可記錄溫度、壓力和轉矩隨時間的變化;
③ 可更換的實驗部件:壹般根據需要配備密閉式混合器或螺桿擠出器。
旋轉流變儀
該儀器包括控制應力型、控制應力型兩種類型。儀器內部實際用於粘度及流變性能測量的幾何結構有同軸圓筒、錐板和平行板等。
界面流變儀
主要有錐板式、平行板式、同軸圓筒式和毛細管式。
工作原理
01. 毛細管流變儀是通過計算機測定各種壓力作用時,各種規格毛細管在不同的升溫速率下,不同溫度時的擠出速度。
02. 轉矩流變儀可以類似實際加工的情況下連續準確可靠地對材料的流變性能進行測定。
03. 旋轉流變儀是在穩定或者變速的情況下測量扭矩,用夾具因子將物理量轉化成流變學的參數。
04. 界面流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理,用於測量小振幅下的動態力學性能。
儀器特點
① 毛細管流變儀操作簡單、測量範圍寬;
② 旋轉流變儀剪切速率恒定,無需對流動動力學作任何假設;
③ 測試僅需要少量樣品,尤其適用於精細化學合成實驗或生物流體;
④ 體系有極好的傳熱和溫度控制;
⑤ 可以忽略末端效應;
⑥ 轉矩流變儀與實際的設備,如單、雙螺桿擠出機、密煉機的結構相似,模擬混煉、擠出的加工過程,優化配方和工藝。
常見分類
毛細管流變儀
主要用於高聚物材料熔體流變性能的測試。
轉矩流變儀
它是研究材料的流動、塑化、熱、剪切穩定性的理想設備,該流變儀提供了更接近於實際加工的動態測量方法,可以在類似實際加工的情況下,連續、準確可靠地對材料的流變性能進行測定。