什么是毛細(xì)管流變儀?
?毛細(xì)管流變儀是用于評(píng)估流體物質(zhì)的剪切應(yīng)力和粘度的測(cè)量裝置??梢詼y(cè)量加熱到高溫的樣品,并用于評(píng)估在室溫下為固體的塑料材料的物理性能。毛細(xì)管流變儀可以評(píng)估施加壓力和溫度時(shí)與材料粘度和流動(dòng)性相關(guān)的流變特性。
流變特性是與向樣品施加外力時(shí)的反應(yīng)相關(guān)的物理特性。固體樣品(例如塑料)在設(shè)備中加熱直至變成液體。加熱的樣品進(jìn)入一根稱為毛細(xì)管的細(xì)管,并以不同的速度擠出。
毛細(xì)管流變儀測(cè)量相對(duì)于擠出速度的熔體粘度。請(qǐng)注意,毛細(xì)管是毛細(xì)管,之所以稱為毛細(xì)管流變儀,是因?yàn)樗ㄟ^擠壓狹窄的通道來評(píng)估物理性質(zhì)。
毛細(xì)管流變儀的應(yīng)用
毛細(xì)管流變儀用于加工熱塑性材料并設(shè)置注塑成型中的排出條件。一般來說,為了加工塑料,需要施加高壓和高溫。
此外,根據(jù)材料的不同,粘度會(huì)根據(jù)外部施加的材料的量而非線性變化(粘度突然下降或上升),因此它表現(xiàn)出被稱為非牛頓液體的特性,因此可以實(shí)現(xiàn)最佳的加工和分配。設(shè)計(jì)條件下,有必要檢查樣品的粘度相對(duì)于壓力和溫度的關(guān)系。毛細(xì)管流變儀用于為聚合物材料(例如塑料和復(fù)合材料)的制造工藝設(shè)置最佳條件。
毛細(xì)管流變儀原理
毛細(xì)管流變儀的原理類似于測(cè)量從注射器中擠出液體時(shí)的擠出力和擠出速度。將熱塑性材料加熱使其成為流體后,將其從圓筒擠出到稱為毛細(xì)管模具的狹窄通道中。
由擠壓樣品時(shí)的壓力和擠壓速度確定材料在測(cè)試溫度下的剪切應(yīng)力和粘度。根據(jù)設(shè)備的不同,還可以測(cè)量脫模膨脹、熔體張力和拉伸粘度。
毛細(xì)管流變儀結(jié)構(gòu)
毛細(xì)管流變儀在圓筒的一端有一個(gè)稱為毛細(xì)管模具的狹窄通道,在圓筒的另一端有一個(gè)將加熱的樣品推出的柱塞。它具有測(cè)量樣品推出時(shí)氣缸內(nèi)壓力的壓力表,以及測(cè)量柱塞推出樣品時(shí)移動(dòng)速度的結(jié)構(gòu)。
毛細(xì)管流變儀的特點(diǎn)
1. 對(duì)流變學(xué)評(píng)價(jià)有效
毛細(xì)管流變儀的特點(diǎn)是能夠在高溫和大力(高剪切)下進(jìn)行測(cè)量。雖然上限根據(jù)裝置而不同,但最高可以加熱到400度以上,這對(duì)于評(píng)價(jià)熔融塑料的粘度是有效的。此外,剪切力極高,高達(dá)1,000,000/秒,使得可以研究施加大力時(shí)樣品的流動(dòng)性。在塑料加工過程中,頂出過程中經(jīng)常會(huì)施加非常大的力,因此研究樣品在施加如此高剪切力時(shí)的行為非常重要。
2. 可有效評(píng)估承受高剪切力的產(chǎn)品
除了塑料材料外,它還用于評(píng)估番茄醬和蛋黃醬等食品以及凝膠化妝品等產(chǎn)品,這些產(chǎn)品在被推出容器時(shí)會(huì)受到較大的剪切力。毛細(xì)管流變儀是一種即使在室溫下也可以使用的裝置,對(duì)樣品施加的剪切力范圍較寬,并且精度很高,因此還可以研究流體食品和化妝品從容器中的排出行為。
毛細(xì)管流變儀還可以在改變剪切速率的同時(shí)測(cè)量粘度,因此在實(shí)際測(cè)量中,通過繪制熔體粘度與剪切速率的曲線來評(píng)估樣品。
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