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旋转流变仪的使用及原理

更新时间:2023-07-10      点击次数:369
  原理和基本结构
  旋转流变仪是现代流变仪中的重要组成部分,它们依靠旋转运动来产生简单剪切流动,可以用来快速确定材料的粘性、弹性等各方面的流变性能旋转流变仪一般是通过一对夹具的相对运动来产生流动。引入流动的方法有两种:泌一种是驱动一个夹具,测量产生的力矩,也称为应变控制型,即控制施加的应变,测量产生的应力,另一种是施加一定的力矩,测量产生的旋转速度,也称为应力控制型即控制施加的应力,测量产生的应变。
  一般商用应力控制型流变仪的力矩范围为10-7到10-1 Nm,由此产生的可测量的剪切速率范围为10-6到103 s1,实际的测量范围取决于夹具结构、物理尺寸和所测试材料的粘度。实际用于粘度及流变性能测量的几何结构有同轴圆筒、锥板和平行板等
  二、旋转流变仪的使用及应用
  流变性能测试在高分子加工成型中有何作用基本过程:树脂首先在热的作用下逐渐熔融,并在外力的作用下发生混合、变形与流动,然后再经过口模或在成型模具中形成具有一定形状的制品。熔融-混合-变形-流动-定型影响因素:温度、压力、黏性、弹性、分子量及其分布、内部形态结构等必须通过大量的流变实验来获取流变数据,经过分析规律,掌握变化规律,简历相应关系,才能更好地指导实践。
  按照流动和变形对时间的依赖性分类,可分为:
  1.稳态流变实验一实验中材料内部的剪切速率场、压力场和温度场恒为常数,不随时间变化。
  2.动态流变实验实验中材料内部的应力和应变场均发生交替变化,一般以正弦规律进行,振幅较小。
  3.瞬态流变实验实验时材料内部的应力或应变发生阶跃变化。
  高分子流变学测量的三个基本任务
  1.物料流变学表征
  这是最基本的任务。了解体系组分、结构等对加工流变性能的贡献,优化材料物理和力学性能设计、配方设计、工艺设计等。
  2.工程流变学设计
  研究加工成型设备中的温度、压力、速度分布确定工艺参数,考察极限条件与工艺,为设备和模具的CAD和CAE提供依据。
  3.发展流变本构方程理论
  高级的任务。获得材料黏弹性变化与材料结构参数之间的内在联系,比较本构方程优劣,推动本构方程理论的发展。需要精密方便的测量方法和测试仪器多功能、多模块的流变计算软件相配套。
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