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淺聊旋轉流變儀的黏度測試范圍
點擊次數:121 更新時間:2024-01-09 打印本頁面 返回

   哈嘍,大家好,由于近期事情比較多,沒來得及給大家及時進行更新,今天想和大家聊聊旋轉流變儀的黏度測試范圍。這段時間有用戶會問到,咱們流變儀能測到“最大的黏度是多少",也有朋友問過 “最小黏度能測到多少"?其實流變儀的黏度測試范圍不是一個固定數值范圍,影響因素還是比較多的,我們可以從以下幾個方面來考慮:

 

1.流變儀主機的扭矩(M)范圍

 

   市場上不同型號流變儀主機的扭矩范圍往往是有差別的。為什么扭矩范圍會影響流變儀黏度的測試范圍呢?我們可以從“牛頓黏性定律方程"中找到答案:

   從這個方程當中,我們可以看出黏度是通過扭矩計算獲得的,所以流變儀的扭矩范圍影響著其黏度的測試范圍。需要注意的是,目前進口流變儀的扭矩下限一般在nNm級別,但實際測試過程中,若在nNm情況下測試很容易受到各類干擾的影響,我們往往需要通過轉子的選擇和參數的設置將扭矩調整至μNm級別,來獲得穩定可靠的數據。因此,不必太關注流變儀的扭矩下限值。

 

2.轉子的類型與規格

 

   “牛頓黏性定律方程"中還有兩個重要的因子:分別為應力因子和應變因子,它們與轉子的幾何形狀及尺寸相關,也就是與我們平時所說的轉子的類型與規格相關,轉子類型一般有同軸圓筒、平錐板和平行板等;轉子規格一般是指轉子的直徑或錐度等。同樣一臺流變儀主機,搭配不同的轉子,能夠達到的黏度測試范圍是不同的,比方說:同一臺主機搭配筒轉子將會比搭配板轉子獲得更低的黏度下限;而配套的板轉子的直徑越小,則能測到更高的黏度上限。關于轉子選擇的詳細內容,可以查看“力晶科學"微信公眾號文章《選擇流變儀常用轉子的旋轉要點》。

   旋轉流變儀常見的同軸圓筒轉子、平錐板轉子和平行板轉子相應的應力因子和應變因子的計算公式見下表:

圖片

 

3.剪切速率

 

   從“牛頓黏性定律方程"可以看出,黏度和剪切速率也是相關的(牛頓流體除外)。所以,我們日常除了考慮儀器的扭矩和轉子規格外,還需要看測試的剪切速率。相同主機及轉子規格情況下,剪切速率越低,可以測試的黏度越高;剪切速率越高,可以測試的黏度越低(高剪切速率還需要避免樣品非層流、壁滑、甩出等現象)。剪切速率的設置很重要,設定合適的剪切速率可以在樣品黏度范圍內得到穩定可靠的流變數據。

 

 

4.測試溫度

 

   由于生活中大部分樣品的黏度會隨著溫度變化而變化,所以儀器溫控模塊的控溫范圍也影響著對該樣品的測試范圍。通常我們在進行樣品測試之前,也要了解樣品所需要的溫度測試條件。

 

   上面提到的幾個影響因素,在賽默飛哈克流變儀軟件中體現還是比較明顯的,如果您用的是哈克流變儀的話,也可以打開流變儀軟件中的“Range calculator",選擇合適的儀器型號及轉子,軟件會給出黏度測試范圍及相應的剪切速率范圍、剪切應力范圍(如下圖),為整個測試帶來了很大的便利。

Range calculator

 

   除了上述因素會對黏度測試范圍產生影響,還有其他一些影響因素如:樣品種類、壓力、電、磁等等,這次就不詳聊了。如有興趣深入討論,歡迎致電上海力晶咨詢!           


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