旋轉(zhuǎn)流變儀的使用及原理

　　原理和基本結(jié)構(gòu)

　　旋轉(zhuǎn)流變儀是現(xiàn)代流變儀中的重要組成部分，它們依靠旋轉(zhuǎn)運動來產(chǎn)生簡單剪切流動，可以用來快速確定材料的粘性、彈性等各方面的流變性能旋轉(zhuǎn)流變儀一般是通過一對夾具的相對運動來產(chǎn)生流動。引入流動的方法有兩種:泌一種是驅(qū)動一個夾具，測量產(chǎn)生的力矩，也稱為應(yīng)變控制型，即控制施加的應(yīng)變，測量產(chǎn)生的應(yīng)力，另一種是施加一定的力矩，測量產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)速度，也稱為應(yīng)力控制型即控制施加的應(yīng)力，測量產(chǎn)生的應(yīng)變。

　　一般商用應(yīng)力控制型流變儀的力矩范圍為10-7到10-1 Nm，由此產(chǎn)生的可測量的剪切速率范圍為10-6到103 s1，實際的測量范圍取決于夾具結(jié)構(gòu)、物理尺寸和所測試材料的粘度。實際用于粘度及流變性能測量的幾何結(jié)構(gòu)有同軸圓筒、錐板和平行板等

　　二、旋轉(zhuǎn)流變儀的使用及應(yīng)用

　　流變性能測試在高分子加工成型中有何作用基本過程:樹脂首先在熱的作用下逐漸熔融，并在外力的作用下發(fā)生混合、變形與流動，然后再經(jīng)過口?；蛟诔尚湍＞咧行纬删哂幸欢ㄐ螤畹闹破?。熔融-混合-變形-流動-定型影響因素:溫度、壓力、黏性、彈性、分子量及其分布、內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)等必須通過大量的流變實驗來獲取流變數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析規(guī)律，掌握變化規(guī)律，簡歷相應(yīng)關(guān)系，才能更好地指導實踐。

　　按照流動和變形對時間的依賴性分類，可分為:

　　1.穩(wěn)態(tài)流變實驗一實驗中材料內(nèi)部的剪切速率場、壓力場和溫度場恒為常數(shù)，不隨時間變化。

　　2.動態(tài)流變實驗實驗中材料內(nèi)部的應(yīng)力和應(yīng)變場均發(fā)生交替變化，一般以正弦規(guī)律進行，振幅較小。

　　3.瞬態(tài)流變實驗實驗時材料內(nèi)部的應(yīng)力或應(yīng)變發(fā)生階躍變化。

　　高分子流變學測量的三個基本任務(wù)

　　1.物料流變學表征

　　這是最基本的任務(wù)。了解體系組分、結(jié)構(gòu)等對加工流變性能的貢獻，優(yōu)化材料物理和力學性能設(shè)計、配方設(shè)計、工藝設(shè)計等。

　　2.工程流變學設(shè)計

　　研究加工成型設(shè)備中的溫度、壓力、速度分布確定工藝參數(shù)，考察極限條件與工藝，為設(shè)備和模具的CAD和CAE提供依據(jù)。

　　3.發(fā)展流變本構(gòu)方程理論

　　高級的任務(wù)。獲得材料黏彈性變化與材料結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，比較本構(gòu)方程優(yōu)劣，推動本構(gòu)方程理論的發(fā)展。需要精密方便的測量方法和測試儀器多功能、多模塊的流變計算軟件相配套。