流變儀的分類:
1.旋轉(zhuǎn)流變儀
A:控制應(yīng)力型: 使用*多,如德國(guó)哈克(Haake) RS系列、美國(guó)TA的AR系列、英國(guó)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(dá)采用托杯馬達(dá),托杯馬達(dá)屬于異步交流馬達(dá),慣量小,特別適合于低粘度的樣品測(cè)試;Anton-Paar的流變儀采用永磁體直流馬達(dá),慣量稍大,但從原理上響應(yīng)速度快,也是目前應(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(dá)帶動(dòng)夾具給樣品施加應(yīng)力,同時(shí)用光學(xué)***測(cè)量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速。
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(guó)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(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(wú)法通過回饋循環(huán)來(lái)控制應(yīng)力。
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(cè)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(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(lái)。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。