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毛細(xì)管流變儀的工作原理是什么

日期:2024-06-13瀏覽:1668次

  毛細(xì)管流變儀的工作原理物料在溫度、壓力等因素的作用下,由粒狀(或粉狀)變成熔體的塑化過程,測試物料由玻璃態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的動(dòng)態(tài)流變現(xiàn)象。在試驗(yàn)過程中,先設(shè)定好毛細(xì)管流變儀的操作參數(shù),按照測試條件稱取適量物料,待溫度穩(wěn)定之后,加入物料開始測試,通過試驗(yàn)可獲得物料在某一溫度下,粘度和表觀剪切應(yīng)力隨剪切速率的變化曲線。同時(shí)電腦會(huì)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示物料的溫度、表觀剪切速度、表觀剪切應(yīng)力和表觀粘度動(dòng)態(tài)流變曲線。
 


毛細(xì)管流變儀測定在某一溫度下的粘度值,若表觀粘度隨剪切速率的變化不變,則被測定為牛頓流體;若粘度隨剪切速率的變化而變化,說明這種流體是一種典型的非牛頓流體。一般情況下,在溫度和壓力一定的前提下,大多數(shù)材料熔體的粘度是隨著剪切速率的增加而下降的,但是不同材料對(duì)剪切速率的敏感程度不同,在剪切速率很低或者很高的情況下,表觀粘度幾乎不隨著剪切速率變化而變化。以聚丙烯和聚乳酸為試驗(yàn)材料,利用實(shí)驗(yàn)室中的德國高特福Gottfert毛細(xì)管流變儀進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),聚丙烯較聚乳酸對(duì)剪切速率具有較強(qiáng)的敏感性。
 
毛細(xì)管流變儀


       毛細(xì)管流變儀是一種用于研究材料在流動(dòng)條件下的變形和流變特性的儀器。它通過將樣品注入到一個(gè)細(xì)長的毛細(xì)管中,并施加一定的壓力來模擬真實(shí)的流動(dòng)環(huán)境,從而測量材料的流變性能。毛細(xì)管流變儀在材料科學(xué)、化工、塑料工程等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
 
  首先,可以提供材料的流變參數(shù)。通過在不同的壓力下測量樣品的流動(dòng)速度和剪切應(yīng)力,可以獲得材料的黏度、彈性模量、塑性粘度指數(shù)等流變參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)于材料的工藝操作和質(zhì)量控制具有重要的指導(dǎo)意義。例如,在塑料加工過程中,了解材料的黏度可以幫助優(yōu)化擠出或注塑工藝,并確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
 
  其次,可以研究材料的流變行為。流變行為是指材料在外力作用下的變形規(guī)律和特性。通過改變施加在樣品上的壓力和剪切速率,可以觀察到材料的流變行為,如剪切稀化、屈服應(yīng)力、流變屈服應(yīng)力等。這些數(shù)據(jù)可以幫助研究人員深入了解材料的性能和變形機(jī)制,從而指導(dǎo)新材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)。
 
  此外,還可用于評(píng)估材料的加工可塑性。加工可塑性是指材料在特定流動(dòng)條件下的變形能力。通過測量材料在不同剪切速率下的流變參數(shù),可以了解材料的流變穩(wěn)定性和變形能力。這對(duì)于選擇合適的加工工藝以及預(yù)測材料的擠出、注塑等加工過程中可能出現(xiàn)的問題具有重要意義。
 

      毛細(xì)管流變儀的自動(dòng)化和高精度測量使其成為科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的重要工具。儀器配備先進(jìn)的控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作和數(shù)據(jù)記錄。同時(shí),高精度的測量裝置可以提供可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信性。
 
  總的來說,毛細(xì)管流變儀作為一種重要的試驗(yàn)設(shè)備,在材料研究和工程應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。它能夠提供材料的流變參數(shù)、研究材料的流變行為、評(píng)估材料的加工可塑性,并具備自動(dòng)化和高精度測量等優(yōu)點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,毛細(xì)管流變儀的應(yīng)用前景將更加廣闊,為材料科學(xué)和工程領(lǐng)域的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

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