旋轉(zhuǎn)流變儀的使用及原理

一、上海保圣旋轉(zhuǎn)流變儀的原理和基本結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)流變儀是現(xiàn)代流變儀中的重要組成部分，它們依靠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生簡單剪切流動(dòng)，可以用來快速確定材料的粘性、彈性等各方面的流變性能旋轉(zhuǎn)流變儀一般是通過一對(duì)夾具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生流動(dòng)。引入流動(dòng)的方法有兩種:泌一種是驅(qū)動(dòng)一個(gè)夾具，測量產(chǎn)生的力矩，也稱為應(yīng)變控制型，即控制施加的應(yīng)變，測量產(chǎn)生的應(yīng)力，另一種是施加一定的力矩，測量產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)速度，也稱為應(yīng)力控制型即控制施加的應(yīng)力，測量產(chǎn)生的應(yīng)變。

一般商用應(yīng)力控制型流變儀的力矩范圍為10-7 到10-1 Nm，由此產(chǎn)生的可測量的剪切速率范圍為10-6 到103 s1，實(shí)際的測量范圍取決于夾具結(jié)構(gòu)、物理尺寸和所測試材料的粘度。實(shí)際用于粘度及流變性能測量的幾何結(jié)構(gòu)有同軸圓筒、錐板和平行板等

二、上海保圣旋轉(zhuǎn)流變儀的使用及應(yīng)用

流變性能測試在高分子加工成型中有何作用基本過程:樹脂首先在熱的作用下逐漸熔融，并在外力的作用下發(fā)生混合、變形與流動(dòng)，然后再經(jīng)過口模或在成型模具中形成具有一定形狀的制品。熔融-混合-變形-流動(dòng)-定型影響因素:溫度、壓力、黏性、彈性、分子量及其分布、內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)等必須通過大量的流變實(shí)驗(yàn)來獲取流變數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析規(guī)律，掌握變化規(guī)律，簡歷相應(yīng)關(guān)系，才能更好地指導(dǎo)實(shí)踐。

按照流動(dòng)和變形對(duì)時(shí)間的依賴性分類，可分為:

1.穩(wěn)態(tài)流變實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)中材料內(nèi)部的剪切速率場、壓力場和溫度場恒為常數(shù)，不隨時(shí)間變化。

2.動(dòng)態(tài)流變實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中材料內(nèi)部的應(yīng)力和應(yīng)變場均發(fā)生交替變化，一般以正弦規(guī)律進(jìn)行，振幅較小。

3.瞬態(tài)流變實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)材料內(nèi)部的應(yīng)力或應(yīng)變發(fā)生階躍變化。

高分子流變學(xué)測量的三個(gè)基本任務(wù)

1.物料流變學(xué)表征

這是最基本的任務(wù)。了解體系組分、結(jié)構(gòu)等對(duì)加工流變性能的貢獻(xiàn)，優(yōu)化材料物理和力學(xué)性能設(shè)計(jì)、配方設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等。

2.工程流變學(xué)設(shè)計(jì)

研究加工成型設(shè)備中的溫度、壓力、速度分布確定工藝參數(shù)，考察極限條件與工藝，為設(shè)備和模具的CAD和CAE提供依據(jù)。

3.發(fā)展流變本構(gòu)方程理論

獲得材料黏彈性變化與材料結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，比較本構(gòu)方程優(yōu)劣，推動(dòng)本構(gòu)方程理論的發(fā)展。需要精密方便的測量方法和測試儀器多功能、多模塊的流變計(jì)算軟件相配套。