流變儀
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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。分為旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細(xì)管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀、.轉(zhuǎn)矩流變儀和界面流變儀。
一、簡介
流變儀（rheometer）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，幫助用戶進行原料檢驗、加工工藝設(shè)計和預(yù)測產(chǎn)品性能。
二、分類1.旋轉(zhuǎn)流變儀
A：控制應(yīng)力型: 使用最多，如德國哈克(Haake) RS系列、美國TA的AR系列、英國Malven、奧地利Anton-Paar的MCR系列，都是這一類型的流變儀。前三家的產(chǎn)品馬達采用托杯馬達，托杯馬達屬于異步交流馬達，慣量小，特別適合于低粘度的樣品測試；Anton-Paar的MCR流變儀和美國TA公司的ARES采用永磁體直流馬達，但從原理上響應(yīng)速度快，是目前應(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：目前只有美國TA的ARES屬于單純的控制應(yīng)變型流變儀，這種流變儀直流馬達安裝在底部，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。但目前奧地利Anton-Paar的MCRxx2系列流變儀采用DSO控制，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，目前只有幾種功能附件可供選擇。
2.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。
3.轉(zhuǎn)矩流變儀
實際上是在實驗型擠出機的基礎(chǔ)上，配合毛細(xì)管、密煉室、單雙螺桿、吹膜等不同模塊，模擬高聚物材料在加工過程中的一些參數(shù)，這種設(shè)備相當(dāng)于聚合物加工的小型實驗設(shè)備，與材料的實際加工過程更為接近，主要用于與實際生產(chǎn)接近的研究領(lǐng)域。
4.界面流變儀
目前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。
三、使用說明
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。
目前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)、混煉機型[布拉本德(Brabender)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。
