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旋轉(zhuǎn)流變儀的使用及原理

更新時間:2023-07-10      點擊次數(shù):835
  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)運動來產(chǎn)生簡單剪切流動,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夾具的相對運動來產(chǎn)生流動。引入流動的方法有兩種:泌一種是驅(qū)動一個夾具,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、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,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-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驗來獲取流變數(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)實踐。
  按照流動和變形對時間的依賴性分類,可分為:
  1.穩(wěn)態(tài)流變實驗一實驗中材料內(nèi)部的剪切速率場、壓力場和溫度場恒為常數(shù),不隨時間變化。
  2.動態(tài)流變實驗實驗中材料內(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)律進行,振幅較小。
  3.瞬態(tài)流變實驗實驗時材料內(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)等對加工流變性能的貢獻,優(yōu)化材料物理和力學(xué)性能設(shè)計、配方設(shè)計、工藝設(shè)計等。
  2.工程流變學(xué)設(shè)計
  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
  高級的任務(wù)。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、多模塊的流變計算軟件相配套。
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