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流变仪的分类和选择

点击次数:460 发布时间:2022-12-23

上海保圣流变仪,即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。分为旋转流变仪、毛细管流变仪、转矩流变仪和界面流变仪。流变,顾名思义,包含了流动和形变。只有这两方便的功能都具备了,才是一款真正的流变仪。市面上有些品牌,功能上只可以测试流动,但也叫流变仪,难免有点指鹿为马。因此,流变仪应该具有三种模式:控制速率模式,控制应力模式和控制形变模式,缺一不可。否则,就只能归类到粘度计了。以下所描述的流变仪,都是包含了三种模式的测试仪器。


一、流变仪的分类


去网上简单搜索下,发现流变仪的叫法五花八门。有平锥板流变仪的,有高温高压流变仪的,有界面流变仪的。在这里,我统一以下分类的方法,分为控制应力型流变仪和控制形变型流变仪。其他的叫法只是在温控附件或者测试夹具上做了特别说明而已。

 

1、主要有锥板式、平行板式、同轴圆筒式和毛细管式。

 

2、锥板式为精密流变仪,可测多种材料函数,适用于较高黏度的高分子溶液和熔体。

 

3、平行板式为锥板式的附件,作为补充适于较黏高分子溶液熔体和多相体系。

 

4、同轴圆筒式为便易黏度计,适合低黏、低弹性流体。

 

5、毛细管式适合于宽范围表观黏度测定(尤其适于高速、高黏流体),剪切速率及流动时的流线,几何形状与挤出注模时的实际条件相似。可准确测量材料的黏度、弹性和流变特性。

 

6、目前测定高聚物剪切黏度和流动性的仪器有以下几类:落球型、转动型(包括各种改良型门尼黏度仪),振荡型(扭转振动流变仪和圆盘振荡流变仪)、混炼机型塑性计]和毛细管挤出型(毛细管流变仪和加工性能测定仪)等。上述各种测试仪器和测定方法各有其优缺点和适用范围,可互相补充。


二、控制应力型流变仪


这是一类非常常用的一类流变仪,在市面上绝大多数的设备都可以归入此类。驱动马达,轴承,转子,传感器都集成在一个单独的测量头上。其实我们需要测量的是样品的扭矩,因此,仪器在设计的时候需要尽可能减小来自轴承和转子的背景噪音。但是,这一部分的噪音不能从根本上得到消除。各个厂家在产品研发和优化设计上,就各显其能,多种技术手段竞相迸发,以至于让客户选择的时候多少有点眼花缭乱。这一设计的优点:


1、这一结构相对的降低了设备的制造成本,使得流变仪的价格相对便宜了(与形变控制的比较)。


2、空气轴承+托杯马达或者磁悬浮轴承的组合,提高了设备的灵敏度,至少在工业应用领域或者小形变测试领域,满足测试需求;


3、底座静止不动,为设备的模块化应用通了可能,比如拉曼光谱联用,红外光谱联用,高温高压密闭单元等;


4、丰富的温控模块控制,既可以半导体,同轴圆筒,也可以液体温控和CTC辐射对流炉。


5、可以兼容多种测试夹具,同轴圆筒,平锥板以及其他各类型的转子;


三、应变控制型流变仪


这类设备的传感器在上端,驱动马达在底座上,一般称为双头型流变仪(有的厂家是双驱动马达)。


在这台设备上,转子,轴承的背景摩擦都消除了,测试的扭矩直接就是样品的反馈。这样带来的好处显而易见:


1、消除了背景摩擦,双头设计,可以独立、准确、直接测试应力和应变。


2、可以更好开展大形变、大振幅条件下的探测测试,最大扭矩可以达到800mNm.


3、可以做正交叠加和小振幅的各向异性探究。


四、如何选择适合的流变仪


写到这里,发现越来越难写。什么叫合适,仁者见仁,智者见智。我的标准是:既可以刚好满足目前的需求,也可以为未来的发展留下余量。这只是单一的维度,其实在实际操作过程中,所要考虑的因素有很多,很难用统一的标准来定义或者阐述。因此,以下的观点纯属一孔之见,仅供参考。


五、选择筛选流变仪的步骤


聊到这里,大致上如何选流变仪,聊得七七八八了。我做个选择筛选流变仪的步骤,简明如下:


(1)为什么要买流变仪?流变仪需要解决什么样的问题?


(2)测试的材料有哪些特性?需要借助什么样水平的设备来进行测试。


(3)有多少预算?根据预算匹配一套性价比的设备。


(4)设备除了硬件和软件,更重要的是售前和售后支持团队如何?


(5)硬件、软件和售后服务,综合考虑后,你会发现,你不断的纠结、犹豫,上海保圣流变仪可能是一个不错的选择。


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