旋轉(zhuǎn)流變儀是研究測量材料流變學(xué)特性的儀器之一,采用對樣品施加強制穩(wěn)態(tài)速率載荷、穩(wěn)態(tài)應(yīng)力載荷、動態(tài)正弦周期應(yīng)變載荷或動態(tài)正弦周期應(yīng)力載荷的方式,觀測樣品對所施加載荷的響應(yīng)數(shù)據(jù);通過測量剪切速率、剪切應(yīng)力、振蕩頻率、應(yīng)力應(yīng)變振幅等流變數(shù)據(jù),計算樣品的黏度、儲能模量、損耗模量、Tanδ等流變學(xué)參數(shù)。是材料領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的流變測量儀器,可以研究從低黏度流體到高強度固體樣品的流動和變形特性。主要應(yīng)用在紡織、食品、藥物、膠粘劑、化妝品、軸承潤滑、油脂、油漆、漿料、等生產(chǎn)、加工、制造行業(yè)。
旋轉(zhuǎn)流變儀根據(jù)其等級大致可以劃分為兩種,一種是以機械軸承馬達為核心測量結(jié)構(gòu)的低等級旋轉(zhuǎn)流變儀,基本要求是可以進行連續(xù)的轉(zhuǎn)速控制,一般只具有穩(wěn)態(tài)測量功能,可以測量黏度η、流動曲線、屈服應(yīng)力、觸變性等流變學(xué)特性,但測量范圍比較小。另一種是以空氣軸承馬達為核心測量結(jié)構(gòu)的高等級旋轉(zhuǎn)流變儀,基本要求是可以進行連續(xù)的轉(zhuǎn)速控制、可以產(chǎn)生正弦波應(yīng)變或應(yīng)力,具有穩(wěn)態(tài)測量、動態(tài)測量、瞬態(tài)測量功能,可以測量黏度、流動曲線、屈服應(yīng)力、觸變性、復(fù)數(shù)模量G*、儲能模量G'、損耗模量G″、Tanδ、應(yīng)力松弛、蠕變等流變學(xué)特性,測量范圍比較寬。
轉(zhuǎn)矩流變儀是全部過程由計算機測控,采用了大規(guī)模集成塊,數(shù)據(jù)采集、控制以及實驗數(shù)據(jù)的處理均由相應(yīng)軟件完成的儀器,這不僅表現(xiàn)為儀器操作方便、控制精確、實驗數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出快捷高效,更重要的是,在軟件的支持下,完成傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩流變儀不能完成的功能,例如,線性升速測量材料的剪切敏感特性,粘度譜測量過程中的壓力入口校正和非牛頓流體校正等??梢杂脕硌芯繜崴苄圆牧系臒岱€(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、流動和塑化行為,其最大特點是能在類似實際加工過程中連續(xù)準(zhǔn)確可靠地對體系的流變性能進行測定,還可以完成熱固性材料的固化特性測試。對教學(xué)、科研和新材料的開發(fā)和生產(chǎn)工藝條件的確定有很大的價值。
毛細管流變儀是一種用于在高應(yīng)力下測量剪切應(yīng)力率的裝置。可以測定熱固性材料的流動性和固化速度,可繪制熱塑性材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線、塑化曲線,測定軟化點、熔融點、流動點的溫度。測定高聚物熔體的粘度及粘流活化性,還能研究熔融紡絲的工藝條件。用于測量高分子熔體在毛細管中的剪切應(yīng)力和剪切速率的關(guān)系,直接觀察擠出物的外型,通過改變長徑比來研究熔體的彈性和不穩(wěn)定性,測定聚合物的狀態(tài)變化等。對聚合物流變性能的研究,不僅可為加工提供最佳的工藝條件,為塑料機械設(shè)計參數(shù)提供數(shù)據(jù),而且可在材料選擇、原料改性方面獲得有關(guān)結(jié)構(gòu)和分子參數(shù)等有用的數(shù)據(jù)。模擬加工模式更多,剪切速率范圍更寬。