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流變儀用 [1] 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,。 流變學(xué)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(yīng),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(jìn)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(jìn)行原料檢驗,、加工工藝設(shè)計和預(yù)測產(chǎn)品性能 [2] 。
旋轉(zhuǎn)流變儀
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控制應(yīng)力型,。該類型使用多,,這一類型的流變儀產(chǎn)品電機采用托杯電機,托杯電機屬于異步交流電機,,慣量小,,特別適合于低黏度的樣品測試;而采用永磁體直流電機的流變儀,,慣量稍大,,但從原理上響應(yīng)速度快,也是目前應(yīng)力型流變儀的種發(fā)展方向,。這一類型的流變儀采用電機帶動夾具給樣品施加應(yīng)力,,同時用光學(xué)測量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速。
控制應(yīng)變型,。這種流變儀直流電機安裝在底部,,通過夾具給樣品施加應(yīng)變,樣品上部通過夾具連接到扭矩傳感器上,,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,。 [3]
毛細(xì)流變儀
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毛細(xì)管流變儀 [2] 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,。
毛細(xì)管式適合于寬范圍表觀黏度測定(尤其適于高速、高黏流體),,剪切速率及流動時的流線,,幾何形狀與擠出注模時的實際條件相似??蓽y量材料的黏度,、彈性和流變特性。
轉(zhuǎn)矩流變儀
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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,、單雙螺杄、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,。[3]
界面流變儀
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旋轉(zhuǎn)流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理,,是流變測試中難以準(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。
典型的界面流變儀主要有錐板式,、平行板式,、同軸圓筒式和毛細(xì)管式。
(1)錐板式為精密流變儀,,可測多種材料函數(shù),,適用于較高黏度的高分子溶液和熔體,。
(2)平行板式為錐板式的附件,作為補充適于較黏高分子溶液熔體和多相體系,。
(3)同軸圓筒式為便易黏度計,,適合低黏、低彈性流體,。
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