流變儀的主要原理是通過施加外部力場(chǎng)來研究材料的流變行為，包括彈性、黏性、屈服等性質(zhì)。在流變儀中，材料試樣被放置在一個(gè)加熱或冷卻的環(huán)境中，并受到一定頻率和幅度的機(jī)械振動(dòng)或剪切應(yīng)力作用。通過測(cè)量試樣的響應(yīng)，可以獲得材料的流變性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)等信息。
流變儀有應(yīng)力型和控制應(yīng)變型兩類
流變儀是一種測(cè)量液體介質(zhì)的儀器，是粘度計(jì)的升級(jí)版，用于測(cè)量液體、懸浮液或漿液響應(yīng)施加的力的流動(dòng)方式。它用于那些不能用單一粘度值定義的流體，因此需要比粘度計(jì)有更多的參數(shù)來設(shè)定和測(cè)量。由于具有操作簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，測(cè)量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，已成為發(fā)展的較成熟、應(yīng)用較為廣泛的流變測(cè)量?jī)x器之一。
流變儀有兩種，控制應(yīng)力型和控制應(yīng)變型，其工作原理如下：
1、控制應(yīng)力型:使用多，如是這一類型的流變儀；其中馬達(dá)屬于同步直流馬達(dá)，這種馬達(dá)相對(duì)響應(yīng)速度快，控制應(yīng)變能力強(qiáng)；其他廠家使用的屬于異步交流馬達(dá)，這種馬達(dá)響應(yīng)速度相對(duì)較慢。這一類型的流變儀，采用馬達(dá)帶動(dòng)夾具給樣品施加應(yīng)力，同時(shí)用光學(xué)j碼器測(cè)量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速。
2、控制應(yīng)變型：目前屬于單純的控制應(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(cè)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(shí)驗(yàn)，原因是扭矩傳感器在測(cè)量扭矩時(shí)產(chǎn)生形變，需要一個(gè)再平衡的時(shí)間，因此反應(yīng)時(shí)間就比較慢，這樣就無法通過回饋循環(huán)來控制應(yīng)力。
下面咱們來了解下流變儀的特點(diǎn)：
1、可以測(cè)定高聚物的軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)、流動(dòng)點(diǎn)、粘度粘流活化能，熱固性材料的固化溫度等性能指標(biāo)。
2、采用負(fù)荷加載，設(shè)計(jì)合理，計(jì)算機(jī)控制并實(shí)現(xiàn)負(fù)荷連續(xù)加載，控制精度高，穩(wěn)定性能好。
3、控溫系統(tǒng)及控制方式性能好，該儀器利于測(cè)定不同溫度下高分子材料的變化及相關(guān)性能。用計(jì)算機(jī)控制并繪制試驗(yàn)曲線，顯試時(shí)時(shí)曲線變化，并得出的方程數(shù)據(jù)。
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(zhǎng)度的0.25～40mm），溫度穩(wěn)定后，料桶上部的料桿在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的帶動(dòng)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(cè)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(jì)算出在不同剪切速率下熔體的剪切粘度。
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