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流变仪的基本分类和工作原理

2020年07月22日 16:39人气:2744

  【仪器网 使用手册】流变仪是主要用于测定聚合物熔体、聚合物溶液、悬浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流变性质的仪器,也是化工原料供应商、科研院校与塑料研究生产企业测定聚合物熔体粘弹性的常见仪器,可为新型材料的开发应用、质量监控、科研及教学提供科学的研究手段。毛细管流变仪、扭矩流变仪与动态流变仪是目前市面上常见的3种流变仪。
 
  一、毛细管流变仪
 
  毛细管流变仪主要用于分析熔融聚合物的流变特性和热塑性材料熔融特性,它的工作原理是从一个加热料筒中将热塑性材料经一个毛细管模头挤出来,在挤出的过程中可测量出毛细管口模入口出的压力。通过配备的软件,再结合已知的速度参数、口模和料桶参数以及流变学模型,从而计算出在不同剪切速率下熔体的剪切粘度。
 
  二、旋转流变仪包括控制应力型和控制应变型两种。
 
  (1)控制应力型
 
  控制应力型流变仪使用较为广泛,这一类型的流变仪电机采用托杯电机,托杯电机属于异步交流电机,惯量小,适合于低黏度的样品测试;而采用永磁体直流电机的流变仪,惯量稍大,但响应速度快,也是目前应力流变仪的主要发展方向。这一类型的流变仪采用电机带动夹具给样品施加应力,同时用光学解码器测量产生的应变或转速。
 
  (2)控制应变型
 
  控制应变型流变仪直流电机安装在底部,通过夹具给样品施加应变,样品上部通过夹具连接到扭矩传感器上,测量产生的应力。由于扭矩传感器在测量扭矩时产生形变需要一个再平衡的时间,因此控制应变型流变仪的反应时间比较慢,无法通过回馈循环来控制应力,只能做控制应变实验。控制应变的流变仪硬件复杂,通常只有几种功能附件可供选择。
 
  三、转矩流变仪
 
  转矩流变仪是在实验型挤出机的基础上,配合毛细管、密炼室、单双螺杆、吹膜等不同模块,模拟高聚物材料在加工过程中的一些参数。转矩流变仪相当于聚合物加工的小型实验设备,与材料的实际加工过程更为接近,主要用于与实际生产接近的研究领域。
 
  四、界面流变仪
 
  界面流变仪流变仪现有振荡液浦、振荡剪切等几种原理,是众多流变测试中难以准确实现的一个领城,还没有一种好用且通用的方法。
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