流變儀

　　簡介

　　流變儀用于測定聚合物熔體，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)品和最終產(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。

　　分類

　　旋轉(zhuǎn)流變儀

　　A：控制應(yīng)力型: 使用最多，如德、美國、英、奧地利等國家的流變儀。其馬達(dá)大多采用異步交流馬達(dá)，慣量小，特別適合于低粘度的樣品測試；另也有流變儀如美國部分公司采用永磁體直流馬達(dá)，但從原理上響應(yīng)速度快，是應(yīng)力型流變儀的一種發(fā)展方向。這一類型的流變儀，采用馬達(dá)帶動夾具給樣品施加應(yīng)力，同時用光學(xué)解碼器測量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速，并在大扭矩測量方面不會產(chǎn)生大量的熱，不會產(chǎn)生信號漂移。

　　控制應(yīng)力的流變儀由于有較大的操作空間，可以連接更多的功能附件。

　　B：控制應(yīng)變型：目前美國有公司使用單純的控制應(yīng)變型流變儀，這種流變儀直流馬達(dá)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倒扭矩傳感器上，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。但奧地利公司則對流變儀采用其他控制系統(tǒng)，保證應(yīng)變波形不受影響。

　　控制應(yīng)變的流變儀由于硬件復(fù)雜，只有幾種功能附件可供選擇。

　　毛細(xì)管流變儀

　　毛細(xì)管流變儀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。

　　界面流變儀

　　這種流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理；是流變測試中最難以準(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。

　　主要有錐板式、平行板式、同軸圓筒式和毛細(xì)管式。

　　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。

　　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。

　　同軸圓筒式為便易黏度計，適合低黏、低彈性流體。

　　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。可精確測量材料的黏度、彈性和流變特性。

　　測定高聚物剪切黏度和流動性的儀器有以下幾類：落球型、轉(zhuǎn)動型(包括各種改良型門尼黏度儀)，振蕩型(扭轉(zhuǎn)振動流變儀和圓盤振蕩流變儀)、混煉機(jī)型[塑性計]和毛細(xì)管擠出型(毛細(xì)管流變儀和加工性能測定儀)等。上述各種測試儀器和測定方法各有其優(yōu)缺點和適用范圍，可互相補充。

　　研究發(fā)現(xiàn)

　　據(jù)報道，科學(xué)家們通過運用伸展流變儀發(fā)現(xiàn)了一種性質(zhì)奇異的“合成液體”。

　　據(jù)介紹，在該研究中，科學(xué)家們采用了全新的方法去發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識這種濃縮液體的流動性。之前，他們使用的是動態(tài)剪切流變儀，但這種檢測方式并不能全面反應(yīng)該液體在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。于是，科學(xué)家們轉(zhuǎn)而運用另一種工具——伸展流變儀。隨后該研究成果刊登在英國雜志上。