流變儀用于測(cè)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(cè)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(jiǎn)便、有效地進(jìn)行原材料、中間產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)和質(zhì)量控制。
流變儀包括旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細(xì)管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀、界面流變儀，下面對(duì)這四種流變儀的工作原理分別闡述：
1.旋轉(zhuǎn)流變儀
有兩種，控制應(yīng)力型和控制應(yīng)變型
A、控制應(yīng)力型
使用多，如PhysicaMCR系列、TA的AR系列、Haake、Malven，都是這一類型的流變儀；其中Physica的馬達(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托杯馬達(dá)，托杯馬達(dá)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)解碼器測(cè)量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速。
B、控制應(yīng)變型
目前只有ARES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。
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(cè)試；工作原理是，物料在電加熱的料桶里北加熱熔融，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。
3.轉(zhuǎn)矩流變儀
實(shí)際上是在實(shí)驗(yàn)型擠出機(jī)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(shí)驗(yàn)設(shè)備，與材料的實(shí)際加工過程更為接近，主要用于與實(shí)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(cè)試中難以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)的一個(gè)領(lǐng)域；還沒有一種特別好而又通用的方法。
流變儀未來的發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)：
1)樣品量更小
2)恒溫速度更快
3)更容易清潔
4)傳感器無彈簧(不會(huì)發(fā)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沒有支座、轉(zhuǎn)軸和彈簧等消耗品)
5)用戶可以自己校正
6)即時(shí)響應(yīng)不滯后
7)電動(dòng)升降
8)智能化自動(dòng)化更高
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