流变性能测试
流变测试原理
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流变测试原理
流变测试是一种通过测量物质在力学条件下的流变性质来研究物质性能的方法。
其基本原理是,流变仪施加一定的剪切力或应力,测量物质产生的流变响应,从而表征物质的流变性质。
具体来说,流变测试的原理基于牛顿流体或非牛顿流体的力学原理。
牛顿流体的流动性质可以根据牛顿定律描述,即流体的粘度恒定,流体的切应力与切变速率呈线性关系。
而非牛顿流体的流动性质则更加复杂,例如受力后粘度可以发生改变,切变速率和应力不再呈线性关系。
因此,通过流变测试可以深入了解物质的流变性质,为各种科研和工业应用提供有效的手段。
例如,在润滑剂的研究中,通过流变测试可以研究润滑剂的豁温特性和流变特性,为轴承等机械部件的润滑和摩擦性能提供重要的依据。
以上内容仅供参考,建议查阅流变测试专业书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。
流变仪法测定塑料的流变性能实验指导
![流变仪法测定塑料的流变性能实验指导](https://img.taocdn.com/s3/m/c38254ca5fbfc77da269b17f.png)
实验二流变仪法测定塑料熔体的流变性能一、实验目的1.了解转矩流变仪的结构与测定聚合物流变性能的原理。
2.熟悉并掌握在转矩流变仪上测定剪切应力、剪切速率、粘度的方法。
二、实验原理毛细管流变仪是研究聚合物流变性能最常用的仪器之一,具有较宽广的剪切速率范围。
毛细管流变仪还具有多种功能,既可以测定聚合物熔体的剪切应力和剪切速率的关系,又可根据毛细管挤出物的直径和外观及在恒应力下通过改变毛细管的长径比来研究聚合物熔体的弹性和不稳定流动现象。
这些研究为选择聚合物及进行配方设计,预测聚合物加工行为,确定聚合物加工的最佳工艺条件(温度、压力和时间等),设计成型加工设备和模具提供基本数据。
聚合物的流变行为一般属于非牛顿流体,即聚合物熔体的剪切应力与剪切速率之间呈非线性关系。
用毛细管流变仪测试聚合物流变性能的基本原理是:在一个无限长的圆形毛细管中,聚合物熔体在管中的流动是一种不可压缩的粘性流体的稳定层流流动,毛细管两端分压力差为ΔP,由于流体具有粘性,它必然受到自管体与流动方向相反的作用力,根据粘滞阻力与推动力相平衡等流体力学原理进行推导,可得到毛细管管壁处的剪切应力τ和剪切速率γ&与压力、熔体流率的关系。
τ=RΔP/2L γ=4Q/πR3ηa =πR4ΔP/8QL式中R-毛细管半径,cm;L-毛细管长度,cm;ΔP-毛细管两端的压差,Pa;Q-熔体流率,cm3/s;ηa-熔体表观粘度,Pa·s。
在温度和毛细管长径比L/D一定的条件下,测定不同压力ΔP下聚合物熔体通过毛细管的流动速率Q,可计算出相应的τ和γ&,将对应的τ和γ在双对数坐标上绘制τ-γ流动曲线图,即可求得非牛顿指数n和熔体表观粘度ηa。
改变温度和毛细管长径比,可得到代表粘度对温度依赖性的粘流活化能Eη以及离模膨胀比B等表征流变特性的物理参数。
大多数聚合物熔体是属非牛顿流体,在管中流动时具有弹性效应、壁面滑移等特性,且毛细管的长度也是有限的,因此按以上推导测得的结果与毛细管的真实剪切应力和剪切速率有一定的偏差,必要时应进行非牛顿改正和入口改正。
固体胶流变测试
![固体胶流变测试](https://img.taocdn.com/s3/m/a862d72cae1ffc4ffe4733687e21af45b307fef3.png)
固体胶流变测试关于固体胶流变测试介绍如下:一、黏度测试黏度是固体胶流变性的重要参数之一,反映了胶粘剂在剪切应力作用下的流动性。
黏度测试通常采用旋转黏度计进行测量,通过测量一定转速下转子受到的阻力矩来计算黏度值。
二、屈服点测试屈服点是指固体胶在受到应力作用时开始发生形变的应力值。
通过测量屈服点,可以了解胶粘剂在受到应力作用时的行为,以及其在使用过程中的耐久性和可靠性。
测试方法可以采用拉伸试验或压缩试验,通过观察应力应变曲线来找到屈服点。
三、触变性测试触变性是指固体胶在剪切力的作用下,其粘度随时间的变化而变化的特性。
触变性测试可以采用旋转黏度计或振荡流变仪进行测量,通过观察胶粘剂在不同时间下的黏度变化来评价其触变性。
四、温度敏感性测试温度敏感性是指固体胶粘剂在不同温度下的流变性能变化情况。
通过温度敏感性测试,可以了解胶粘剂在不同温度下的使用性能和适用范围。
测试方法可以采用温度扫描或恒温测量,观察胶粘剂在不同温度下的黏度变化。
五、老化稳定性测试老化稳定性是指固体胶粘剂在长时间使用或存储过程中,其流变性能的变化情况。
通过老化稳定性测试,可以了解胶粘剂在使用过程中的耐久性和可靠性。
测试方法可以采用老化试验,将胶粘剂置于不同条件下的老化环境中进行测试,观察其流变性能的变化。
六、表面张力测试表面张力是固体胶表面的一种物理特性,反映了胶粘剂表面的湿润能力和润湿性能。
表面张力测试可以采用表面张力仪进行测量,通过观察胶粘剂表面在不同液体中的接触角来计算表面张力值。
七、弹性恢复测试弹性恢复是指固体胶在去除外力后,其形变的恢复能力。
弹性恢复测试可以采用拉伸试验或压缩试验进行测量,通过观察胶粘剂在去除外力后的形变恢复情况来评价其弹性恢复性能。
八、极限应变测试极限应变是指固体胶在受到外力作用时所能承受的最大形变量。
极限应变测试可以采用拉伸试验或压缩试验进行测量,通过观察胶粘剂在外力作用下的形变情况来找到其极限应变值。
流变性能测试资料
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in phase with strain
in phase with strain rate
t
0
0
cos 0
sint
0
sin
0
cost
G' (elastic)
G(" viscous)
动态模量
G’ 为弹性模量,又称为储能模量,代表材 料的弹性; G” 为黏性模量,又称为损耗模量,代表材 料的黏性。 损耗模量对储能模量的比值称为损耗因子 或损耗角正切,即
对材料施加一个正弦形变刺激
(t) 0 sint
其中式中 0 为振幅, 为频率
如果该振幅位于材料的线性黏弹区内,那 么响应的应力也是正弦的,可以写为
t 0 sint
小振幅振荡剪切的数学处理
t 0 sint
0 sintcos 0 costsin
0 cos sint 0sin cost
振荡(动态)测试
时间扫描
测试过程中固定温度、频率和线性黏弹区的应 变或应力的振幅,记录动态模量随时间的变化。 时间扫描主要用于交联(固化)、降解等过程 的表征,。
Time
Strain
蠕变与回复
蠕变与回复就是先对样品施加一段时间的 一阶跃应力然后撤去,记录应变(或柔量) 对时间的变化。
time
stress
平行板夹具的主要缺点是夹具间流场不均 匀的,即剪切速率沿着径向方向线性变化。
旋转流变测试模式
旋转(流动)测试
稳态速率扫描—流动曲线获取
阶梯式地施加不同的剪切速率,记录达到稳态 时的剪切应力和黏度。
time
shear rate
旋转(流动)测试
速率斜坡(瞬态测试)—触变性测试
聚合物流变学流变性能测定
![聚合物流变学流变性能测定](https://img.taocdn.com/s3/m/73095419a6c30c2259019e2a.png)
1 n
3 n 1 n
p L
1 n
当n=1,K=
,即返回上面计算得到的牛顿流体的体积流速。
p.R 这样,幂律流体在管壁上的切变速度有:r w 2 kL
1、基本构造 核心部分是一套毛细管,具有不 同的长径比(通常L/D=10/1,20/1, 30/1,40/1等),料筒周围是恒温加 热套,内有电热丝。料筒内物料的上部 为液压驱动的活塞,物料经加热变为 熔体后,在柱塞压作用下,强迫从毛 细管挤出,由此测量物料的粘弹性。 根据测量原理的不同,毛细管流变 仪分为恒速型和恒压型两类,恒速型 仪器预置柱塞下压速度为恒定,待测 定的量为毛细管两端压差,恒压型仪 器预置柱塞前进压力为恒定,待测量 为物料的挤出速度即流量。
4.1引言
4.1.1 流变测量的目的: (1)物料的流变学表征。 为材料设计、配方设计、工艺设计提供基础数据。 (2)工程的流变学研究和设计。 借助流变测量研究聚合反应工程、高分子加工工程及 加工设备与模具设计制造中的流场及温度场分布,确定工 艺参数,研究极限流动条件及其与工艺过程关系,为完成 设备与模具CAD设计提供可靠的定量依据。 (3)检验和指导流变本构方程理论的发展。 通过流变测量,获得材料真实的粘弹性变化规律及与 材料结构参数间的内在联系,检验本构方程的优劣。
对于粘弹性流体,进入毛细管时,存在一个很大 的入口压力损失,相对而言,出口压力降比入口 压力降小得多,所以暂不考虑出口压力降的影响。
p pent pmao pexit
入口校正原理: 由于实际切应力的减小与毛细管有效长度的 延长是等价的,所以可将假想的一段管长eR加到 实际的毛细管长度L上,用L+eR作为毛细管的总 长度,其中e为入口修正系数,R为毛细管的半径。 p 用 L e.R 作为均匀的压力梯度,来补偿入口管压 力的较大下降。这样,校正后管壁的切应力:
水凝胶流变测试
![水凝胶流变测试](https://img.taocdn.com/s3/m/7405adfa59f5f61fb7360b4c2e3f5727a4e9247d.png)
水凝胶流变测试一、介绍水凝胶是一种具有高度可调节性和可切割性的材料,在生物医学、化学、材料科学等领域有广泛的应用。
在设计和优化水凝胶的性能时,了解其流变特性是十分重要的。
本文将对水凝胶流变测试的方法和应用进行详细讨论。
二、流变测试的基本原理1. 流变学基础知识在了解水凝胶的流变测试之前,我们首先需要了解一些与流变学相关的基本知识。
(1) 应力和应变在流变学中,应力是指物体内部的分子间相互作用力,而应变则是指物体在外部作用力下发生的变形。
应力和应变的关系可以通过应力-应变曲线来描述。
(2) 弹性和粘性物体的流变性质可以分为弹性和粘性两个方面。
弹性是指物体受力后可以恢复到初始状态的能力,而粘性则表示物体在受力后会发生永久变形。
2. 流变测试的原理流变测试是一种用来测量物质流变性质的实验方法。
在水凝胶研究中,常用的测试方法包括剪切测试、拉伸测试和压缩测试等。
(1) 剪切测试剪切测试是指通过施加剪切力来研究材料的流变性质。
在剪切测试中,通过测量应力和应变的关系可以得到材料的剪切模量和黏度等参数。
(2) 拉伸测试拉伸测试主要用来研究材料的弹性和延展性等性质。
在拉伸测试中,可以通过测量应力和应变的关系来计算材料的弹性模量和极限拉伸应变等参数。
(3) 压缩测试压缩测试主要用来研究材料的压缩性能。
通过测量应力和应变的关系可以得到材料的压缩模量和压缩应变等参数。
三、常用的流变测试方法1. 平板剪切流变仪平板剪切流变仪是一种常用的流变测试设备,可以用来研究物质的剪切流变性质。
在测试过程中,将待测样品置于两个平行的平板之间,施加剪切力并测量力和位移的关系,从而得到样品的流变特性。
2. 拉伸流变仪拉伸流变仪可以用来研究材料的拉伸流变性质。
该设备通过施加拉伸力,并测量力和位移的关系,来获取材料的拉伸性能。
3. 压缩流变仪压缩流变仪用于测试材料的压缩流变性质。
通过施加压缩力并测量力和位移的关系,可以获得材料的压缩性能指标。
汽车涂装中的流变学性能测试
![汽车涂装中的流变学性能测试](https://img.taocdn.com/s3/m/a73b9eb10342a8956bec0975f46527d3240ca60e.png)
毛细管流变仪测试
总结词
毛细管流变仪通过测量在恒定压力或剪 切应力下涂料的流动行为,以评估涂料 的流变特性。
VS
详细描述
毛细管流变仪通常具有一个狭窄的通道或 毛细管,涂装样品在此通道中流动。通过 测量在恒定压力或剪切应力下涂料的流动 速率或流动行为,可以计算涂料的粘度、 流动指数等参数。这些参数能够反映涂料 的流动特性和填充性能,对于涂装工艺的 优化和控制具有指导意义。
汽车涂装中的流变学性能测 试
• 流变学基础 • 流变学性能测试方法 • 汽车涂料的流变性 • 流变学性能测试在汽车涂装中的应
用 • 流变学性能测试的未来发展
01
流变学基础
流变学的定义
流变学是一门研究物质在形变过 程中表现出来的应力应变关系的
科学。
它涉及到物质的流动和变形行为 ,以及这些行为与时间、温度、 应力和其他环境因素之间的关系
03
汽车涂料的流变性
涂料的粘度
01
02
03
粘度定义
粘度是衡量流体内部摩擦 力大小的物理量,对于涂 料的流变性能来说,粘度 是重要的参数之一。
粘度的影响因素
涂料的粘度受到多种因素 的影响,如温度、压力、 剪切速率等。
粘度测试方法
常用的粘度测试方法有旋 转粘度计法和落球粘度计 法等。
涂料的弹性
弹性定义
自动化测试设备
研发能够自动完成流变学性能测试的设备, 减少人为误差和操作时间。
绿色环保的流变学性能测试理念
环保材料
优先选择可再生、可降解或低毒性的测试材 料,降低对环境的影响。
能耗与排放控制
优化测试设备的能耗和排放,采用节能技术 和绿色能源,减少测试过程中的环境污染。
THANKS
混凝土中的流变性能原理及测试方法
![混凝土中的流变性能原理及测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/c32d39633d1ec5da50e2524de518964bcf84d20d.png)
混凝土中的流变性能原理及测试方法一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域的材料。
混凝土的流变性能是影响其性能和使用寿命的重要因素之一。
本文将详细介绍混凝土中的流变性能原理以及测试方法。
二、混凝土的流变性能原理1、混凝土的基本结构和组成混凝土由水泥、骨料、水和外加剂等组成。
其中,水泥是混凝土的胶凝材料,骨料是混凝土的骨架材料,水是混凝土的润湿剂,外加剂则用于改善混凝土的性能。
混凝土的基本结构由水泥胶体和骨料骨架组成。
2、混凝土的流变性能混凝土的流变性质是指它在受到外力作用时的变形及其与时间和应力的关系。
混凝土的流变性能直接影响其物理力学性质、抗震性能、耐久性、变形能力、渗透性等特性。
混凝土的流变性能主要包括:(1)抗压强度:混凝土在受到压缩力作用时的最大抗力。
(2)抗拉强度:混凝土在受到拉力作用时的最大抗力。
(3)抗弯强度:混凝土在受到弯曲力作用时的最大抗力。
(4)抗剪强度:混凝土在受到剪切力作用时的最大抗力。
(5)变形能力:混凝土在受到外力作用时的变形能力。
(6)渗透性:混凝土中孔隙的大小和分布决定了其渗透性能。
3、混凝土的流变模型混凝土的流变模型是描述其流变性质的数学模型。
常用的混凝土流变模型包括:(1)弹性模型:弹性模型假设混凝土在受到外力作用后会恢复到原始状态,不会有任何残余变形。
常用的弹性模型包括胡克定律和泊松比定律。
(2)粘弹性模型:粘弹性模型假设混凝土在受到外力作用后会有残余变形,但变形随时间逐渐减小,最终趋于稳定。
常用的粘弹性模型包括麦克弗森模型和邓肯-恩特芬格尔模型。
(3)塑性模型:塑性模型假设混凝土在受到外力作用后会有明显的塑性变形,但变形不随时间减小,且不会恢复到原始状态。
常用的塑性模型包括穆氏塑性模型和普通强度理论模型。
4、混凝土的流变性能测试方法混凝土的流变性能测试是评估其性能和使用寿命的重要手段。
常用的测试方法包括:(1)压缩试验:压缩试验是评估混凝土抗压强度的一种常用方法。
混凝土流变性能测试方法研究
![混凝土流变性能测试方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/cc3543438f9951e79b89680203d8ce2f0066652a.png)
混凝土流变性能测试方法研究一、引言混凝土是一种常见的建筑材料,其性能对工程质量和耐久性具有重要影响。
其中,流变性能是评价混凝土质量的重要指标之一。
因此,混凝土流变性能测试方法的研究具有重要意义。
本文将从混凝土流变性能测试方法的基本原理、现有方法的分析与评价以及新方法的探索等方面进行讨论。
二、混凝土流变性能测试方法的基本原理混凝土的流变性能是指混凝土在外力作用下的变形特性。
通常可以通过应力-应变曲线来描述混凝土的流变特性。
因此,混凝土流变性能测试方法需要测量混凝土的应力-应变关系。
常用的测试方法包括压缩试验、剪切试验、拉伸试验等。
其中,压缩试验是最常用的测试方法。
三、现有方法的分析与评价1. 压缩试验压缩试验是目前最常用的混凝土流变性能测试方法。
其原理是在混凝土试件上施加压力,测量试件的应力-应变关系。
该方法具有测量精度高、可重复性好的优点。
但是,由于混凝土试件的制备和加载方式等因素的影响,不同实验室得到的数据可能存在较大差异。
2. 剪切试验剪切试验是测量混凝土的剪切强度和剪切模量的方法。
其原理是在混凝土试件上施加剪切力,测量试件的应力-应变关系。
该方法适用于测量混凝土的剪切性能,但不适用于测量混凝土的压缩性能。
3. 拉伸试验拉伸试验是测量混凝土的拉伸强度和拉伸模量的方法。
其原理是在混凝土试件上施加拉伸力,测量试件的应力-应变关系。
该方法适用于测量混凝土的拉伸性能,但不适用于测量混凝土的压缩性能。
综上所述,不同的测试方法适用于不同类型的混凝土流变性能。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的测试方法。
四、新方法的探索1. 微纳米力学测试微纳米力学测试是一种新型的混凝土流变性能测试方法。
其原理是利用纳米力学测试技术测量混凝土试件的微观结构和力学性能。
该方法具有测试精度高、数据可靠性好的优点。
但是,该方法需要昂贵的设备和专业的技术支持,成本较高。
2. 智能材料测试智能材料测试是一种基于智能材料技术的混凝土流变性能测试方法。
聚合物材料中的流变性能测试分析
![聚合物材料中的流变性能测试分析](https://img.taocdn.com/s3/m/9dbec5536fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64d9f.png)
聚合物材料中的流变性能测试分析在聚合物材料的开发、制造和应用过程中,流变性能测试是一个重要的环节,其能够有效地评估材料的变形行为、力学性能以及应用性能。
因此,了解聚合物材料中的流变性能及其测试分析方法,对于提高聚合物材料的应用性能、推动聚合物材料的研究和应用具有重要的意义。
一、聚合物材料的流变性能聚合物材料是指一类具有高分子结构的材料,其分子量通常高于10万,这种材料的性能是由其分子结构决定的。
在应用场合中,聚合物材料的性能会随着其形状、尺寸和应力状态的变化而发生变化。
因此,聚合物材料的流变性能对于其应用性能的评估和控制具有重要的作用。
聚合物材料的流变性能包括了黏弹性、塑性和蠕变等性质。
黏弹性是指聚合物材料在受到一定应力时的变形能力,即材料随时间的变形量。
塑性是指聚合物材料在受到应力时,随着应力的增加发生的可塑性变形。
蠕变是指聚合物材料在受到恒定应力时,材料随时间的收缩变形。
二、聚合物材料的流变性能测试聚合物材料的流变性能测试是利用流变仪对聚合物材料进行测试,主要包括剪切模量、黏性、塑性和流量指数等参数的测试。
其测试过程是将样品装入流变仪的测量室中,然后通过引入规定的变形应力,来测定聚合物材料在规定的应力范围和频率下的流变性能。
流变仪是一种专门用于测量材料流变性质的仪器。
其主要原理是利用试样在测量室中应变或位移的变化来计算材料在不同应力下的黏弹性、塑性、蠕变等性质。
流变仪可以通过调节控制板的参数,来控制样品的速度、应力、频率和温度等参数,从而实现对材料流变性质的测试和分析。
三、聚合物材料流变性能测试分析1.剪切模量测试分析剪切模量是衡量材料刚度和变形能力的重要参数。
聚合物材料的剪切模量随着应力的增加而增加,因此,其在应用过程中往往需要具有一定的刚度和力学性能。
流变仪可以通过调节控制板的参数,来测定样品在不同应力下的剪切模量。
2.黏性测试分析黏性是衡量材料流体性质的重要参数。
聚合物材料的黏性随着应力的增加而减小,因此其应用过程中不易出现黏滞和流动离散等情况。
混凝土流变性能测试方法研究
![混凝土流变性能测试方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a5a4a87b777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9fb9.png)
混凝土流变性能测试方法研究一、引言混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的材料,其流变性能是影响其耐久性和使用寿命的重要因素之一。
因此,对混凝土流变性能的测试方法进行研究具有重要意义。
本文将介绍混凝土流变性能测试方法的研究现状和发展趋势,并结合实际工程案例,提出了一种可行的混凝土流变性能测试方法。
二、混凝土流变性能测试方法的研究现状和发展趋势1. 流变学的基本理论流变学是研究物质变形和流动规律的学科,其基本理论包括弹性、粘弹性和流变性等。
在混凝土流变性能测试中,流变学理论可以帮助我们了解混凝土的应力应变关系、粘滞特性和流动性能等。
2. 流变性能测试方法的分类根据测试设备的不同,混凝土流变性能测试方法可以分为传统试验方法和新型试验方法。
传统试验方法包括牛顿环剪切试验、直剪试验、压缩试验、拉伸试验等,这些试验方法具有简单、易操作、结果可靠等特点。
而新型试验方法包括旋转圆盘试验、动态剪切试验、流变试验等,这些试验方法具有高精度、高灵敏度等特点。
3. 流变性能测试方法的发展趋势随着科技的不断进步,混凝土流变性能测试方法也在不断发展。
未来的流变性能测试方法将更加注重测试效率和精度,同时也将更加注重环境友好型,将更多的关注点放在模拟实际工程条件下的混凝土流变性能测试。
三、混凝土流变性能测试方法的具体实践1. 实验准备在进行混凝土流变性能测试之前,需要准备好相应的设备和试验材料。
设备包括旋转圆盘试验仪、动态剪切试验仪和流变试验仪等;试验材料包括混凝土试块、钢制模具、砼振捣器、平滑钢板等。
2. 实验步骤(1) 旋转圆盘试验将混凝土试块放置在旋转圆盘试验仪上,设置转速和测试时间,启动试验仪进行测试。
通过测试仪器记录下混凝土在不同转速下的剪切应力、剪切应变和剪切模量等参数。
(2) 动态剪切试验将混凝土试块放置在动态剪切试验仪上,设置剪切速率和测试时间,启动试验仪进行测试。
通过测试仪器记录下混凝土在不同剪切速率下的剪切应力、剪切应变和剪切模量等参数。
流变性测定法
![流变性测定法](https://img.taocdn.com/s3/m/515c0063b84ae45c3b358c5d.png)
落球式粘度计的主要缺点是需要较大量的澄明的液体
針入度
在指定温度和外力下滑
脂被插入的深度叫“针 入 度”。
“针入度”越大则表明
该润滑脂较软,品级上
数字越小“针入度”越
大,
合格软膏剂针入度为 200-240个单位
流变学研究仪器- Rheology
InRstorutamtieonntaaltion
Tf
V
其中屈伏值用式 f= CfTf来表示,式中,Tf——切 变应力轴上的转矩;Cf——装置固有的常数。
圆锥-平板粘度计与圆筒粘度计比较有以 下几个优点:
第一,对受切变的整个试验液,其切变速 度是相同的(保持定值),因此在测定过 程中不产生栓塞。
第二,对所测定的试验液的装样和取样非 常容易;
第三,在整个测定过程中能够始终保持恒 定的温度,而且适用于微量试验液的测定 并具有良好的重现性。
圆锥—平板粘度计
切变速度用每分钟圆锥旋转的转速来表示,
切变应力通过刻度读取,然后用切变应力与切变
速度作图,以下面的公式即可以计算得到试验液Biblioteka 的粘度。η= C T
V
式中,C——常数;T——转矩;V——每分钟的 旋转数,即圆锥的旋转速度
如果试验液为塑性流动的流体,则其塑性粘
度用下式可以表示:
U
T C
r K2
S M K1
K1、K2—常数。设Ω为旋转速度,即切变速度。双重 圆筒型主要用于测定低粘度液体,平行圆板型用于测 定高粘度液体。
(a)双重圆筒型 (b)圆锥圆板形 (c)平行圆板型
旋转粘度计工作原理示意图
各型旋转粘度计计算公式如下:
混凝土中的流变性能原理及测试方法
![混凝土中的流变性能原理及测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/4ebe5d7232687e21af45b307e87101f69f31fb76.png)
混凝土中的流变性能原理及测试方法一、概述混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其力学性能与流变性能的测试是保证工程质量的重要手段。
混凝土的流变性能是指在受力作用下,混凝土的变形规律和变形特性,主要包括弹性模量、剪切模量、泊松比、粘性模量等。
本文将从混凝土的组成、流变性能的概念、测试方法和应用等方面详细介绍混凝土中的流变性能原理及测试方法。
二、混凝土的组成混凝土是由水泥、砂、石料和水等原材料按照一定比例混合而成的一种材料。
其中,水泥是混凝土中最重要的组成部分,它通过化学反应形成水化产物,使混凝土具有一定的强度和硬度。
砂和石料则是混凝土中的骨架,它们之间的空隙被水泥浆填充,从而形成坚硬的混凝土结构。
水的作用是使混凝土中的水泥和砂石充分混合,并促进水化反应的进行。
三、流变性能的概念混凝土在受力作用下,具有一定的变形规律和变形特性,这些规律和特性称为混凝土的流变性能。
混凝土的流变性能是由其组成、工艺和环境等因素共同决定的。
流变性能主要包括弹性模量、剪切模量、泊松比、粘性模量等。
1.弹性模量弹性模量是指混凝土在受力作用下,单位应力下的应变量。
弹性模量越大,混凝土的刚度就越大,反之越小,混凝土的柔软性就越好。
弹性模量的测定是混凝土流变性能测试中最常用的方法之一。
2.剪切模量剪切模量是指混凝土在受到剪切应力作用下,单位应力下的应变量。
剪切模量越大,混凝土的抗剪强度就越大。
在混凝土的设计和施工中,剪切模量的测定也是非常重要的。
3.泊松比泊松比是指混凝土在受到应力作用下,垂直于受力方向的应变量与平行于受力方向的应变量之比。
泊松比的值越小,混凝土的体积变化就越小,反之越大。
4.粘性模量粘性模量是指混凝土在受到应力作用下,单位时间内的应变速率。
粘性模量越大,混凝土的黏性就越强,其抗裂性和抗渗性也会增强。
四、测试方法混凝土的流变性能测试是建筑工程中非常重要的一个环节,其测试方法主要有以下几种:1.压缩试验法压缩试验法是测试混凝土弹性模量的一种常用方法。
陶瓷浆料流变性能测定
![陶瓷浆料流变性能测定](https://img.taocdn.com/s3/m/1c21a621876fb84ae45c3b3567ec102de2bddfdb.png)
陶瓷浆料流变性能测定测定陶瓷浆料的流变性能是为了评估其在加工、施工和应用过程中的流动行为和变形特性。
陶瓷浆料通常由陶瓷粉体和液体(如水或有机溶剂)构成,其流变性能对于陶瓷制品的性能和质量具有紧要影响。
流变性能以下是一些常用的方法和设备用于测定陶瓷浆料的流变性能:粘度测定:粘度是浆料流动性的紧要指标。
常见的方法包含旋转式粘度计和锥盘粘度计。
旋转式粘度计通过测量浆料在旋转圆柱体或球体四周形成的剪切应力和剪切速率之间的关系来计算粘度。
锥盘粘度计则使用一个锥形盘和固定间距的盘来测量浆料的粘度。
流变曲线分析:通过测量浆料在剪切应力或剪切速率变动时的流动行为,可以绘制流变曲线。
这可以使用旋转式流变仪或剪切切变仪来完成。
流变曲线供给了关于浆料的剪切应力、剪切速率和粘度随时间和剪切条件变动的信息。
动态剪切测试:动态剪切测试用于讨论浆料的动态流变行为,包含弹性模量、储存模量和损耗模量等。
这可以使用动态力学分析仪(DMA)或频率扫描测试来完成。
流变性质的温度倚靠性:仿佛于聚合物浆料,陶瓷浆料的流变性质也可能随温度变动而更改。
通过在不同温度下进行流变性测试,可以讨论温度对浆料流动性的影响。
这些方法和设备可以帮忙评估陶瓷浆料的黏度、流动性、剪切稀释效应、剪切变稀效应和触变性等关键流变性能。
依据实在需求和应用,可以选择适当的方法来测定陶瓷浆料的流变性能。
流变仪流变仪是陶瓷浆料流变性测定的可选仪器,选择合适的流变仪需要考虑多个因素,包含应用领域、测试需求、预算和试验室条件等。
以下是选择合适流变仪的几个关键考虑因素:测试类型和应用领域:首先要确定你将进行哪种类型的流变性能测试以及应用领域是什么。
不同的流变仪可能专注于不同的测试类型,例如粘度测定、动态剪切测试、温度倚靠性测试等。
依据你的需求,选择具备适合你应用领域的测试功能的流变仪。
流变参数范围:确定你需要测试的流变参数范围,例如剪切速率、剪切应力、频率等。
确保流变仪具有充足的范围和灵敏度来足够你的测试要求。
聚合物流变性能测试
![聚合物流变性能测试](https://img.taocdn.com/s3/m/6a8538c433d4b14e85246821.png)
聚合物流变性能测试一、实验目的1、熟悉和了解RHEOGRAPH25型流变仪的工作原理及操作方法。
2、掌握将计算机输出流动曲线(σ-γ曲线)转换为其他形式流动曲线(lg σ-lgγ)、(lg η-lgγ)的方法。
3、掌握非牛顿指数n的计算方法。
4、掌握利用Arrhenius方程计算粘流活化能Eη的方法。
二、RHEOGRAPH25型流变仪工作原理毛细管流变仪是目前发展得最成熟、应用最广的流变测量仪之一,其主要优点在于操作简单,测量准确,测量范围宽(剪切速率γ:10-2~105s-1 )。
毛细管流变仪测试聚合物流变性能基本原理:在一个无限长的圆形毛细管中,聚合物熔体在管中的流动是一种不可收缩的粘性流体的稳定层流流动,毛细管两端分压力差为△P,由于流体具有粘性,它必然受到自管体与流动方向相反的作用力,根据粘滞阻力与推动力相平衡等流体力学原理推导,可得到毛细管管壁处的剪切应力σ和剪切速率γ与压力、熔体流率的关系。
仪器通过自身软件计算出高聚物的表观粘度,并得到相应的剪切速率和剪切应力,表观粘度的关系曲线图。
三、实验仪器及材料仪器:德国高特福RH25型毛细管流变仪、毛细管口模,长径比30:1,5:0.5,5:0.3;、活塞、转矩扳手、耐温润滑油、耐温手套、纯棉清洁布。
原料:PE、PP四、实验内容测定聚乙烯、聚丙烯树脂不同温度下流变性能,具体如下第一组:PE,170℃,175℃,180℃,185℃。
第二组:PE,185℃,190℃,195℃,200℃。
第三组:PP,190℃,195℃,200℃,205℃。
第四组:PP,205℃,210℃,215℃,220℃。
五、操作步骤1、开机打开仪器,电脑,等候约一分钟,待初始化结束后,显示屏出现“Reference drive”;2) 点击“Reference drive”进入操作界面。
2、程序设定包括测试温度、熔融时间、活塞速度、毛细管的尺寸选择等参数的设置,3、测试膛升温编辑测试程序后,点击“parameter send”,开始升温,待温度达到测试温度并恒温10-15分钟;4、毛细管安装安装毛细管过程中,毛细管上的销钉必须在上方,安装时四个固定螺丝加抗磨糊后拧紧,再退回2圈,等候5-10分钟后再用扭矩扳手拧紧,扭矩扳手扭矩值设定为60N·m,PVT测试时设定为80 N.m;5、压力传感器安装选择合适的压力传感器,涂抹抗磨糊后小心插入压力传感器孔,用扳手拧紧后再退回2圈,等候5-10分钟待温度均匀后再拧紧,插上连接线;6、校准零点当插接上力传感器连接线时,仪器显示屏会自动弹出校准界面,进行传感器零点校准,或者点击“service”—“calibrate” 进行校准;7、加料加料时尽量捣实,以免出现气泡,加至料桶上方斜面下方1cm处,放上活塞杆,关闭防护门;8、测试点击软件中“start test”,此时仪器显示屏中的“test”键变绿,点击, 测试开始,仪器自动采点并绘出σ-γ曲线,采点完毕重新设定测试程序,进行下一温度点测试。
液体敷料测试方法
![液体敷料测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/b0a9f93ceef9aef8941ea76e58fafab069dc4489.png)
液体敷料测试方法液体敷料是一种常用于创面治疗的医疗材料,其通过涂抹在伤口表面形成一层保护膜,促进创面愈合。
为了评估液体敷料的疗效和安全性,需要进行相关的测试方法。
液体敷料的测试方法主要包括以下几个方面:1. 流变性能测试:液体敷料的流变性能对其涂抹性和稳定性具有重要影响。
常用的测试方法包括黏度测试、流动性测试和粘附性测试等。
黏度测试可以评估液体敷料的黏稠度,流动性测试可以评估其涂抹性和流动性,粘附性测试可以评估其附着力。
2. 抗菌性能测试:液体敷料在创面上形成一层保护膜,可以起到抗菌的作用。
抗菌性能测试可以评估液体敷料对常见致病菌的抑制效果。
常用的测试方法包括细菌抑制圈直径法和最小抑菌浓度法等。
3. 细胞相容性测试:液体敷料接触创面时,需要对周围组织和细胞没有不良影响。
细胞相容性测试可以评估液体敷料对细胞的毒性和刺激性。
常用的测试方法包括细胞存活率测定、细胞增殖测定和细胞形态观察等。
4. 愈合效果评估:液体敷料的主要目的是促进创面愈合。
愈合效果评估可以通过观察创面愈合速度、创面收缩程度和瘢痕形成情况等指标来进行。
常用的测试方法包括创面愈合观察、瘢痕形成评估和组织学分析等。
5. 安全性评估:液体敷料在使用过程中需要考虑其对人体的安全性。
安全性评估可以通过体外和体内试验来进行。
常用的测试方法包括皮肤刺激试验、皮肤过敏试验和动物毒性试验等。
在进行液体敷料的测试方法时,需要注意以下几点:1. 样品选择:样品的选择应符合液体敷料的实际使用情况,例如不同成分的液体敷料、不同品牌的液体敷料等。
2. 测试条件:测试条件应尽量模拟液体敷料的实际使用环境,例如温度、湿度和pH值等。
3. 测试标准:测试应参考相关的标准和规范,确保测试结果的准确性和可比性。
4. 数据分析:测试结果应进行统计分析,以确定液体敷料的性能和安全性。
液体敷料的测试方法对于评估其疗效和安全性具有重要意义。
通过流变性能测试、抗菌性能测试、细胞相容性测试、愈合效果评估和安全性评估等多个方面的测试,可以全面了解液体敷料的性能,并为其在临床应用中提供科学依据。
流变性能测定
![流变性能测定](https://img.taocdn.com/s3/m/ededbac2ed3a87c24028915f804d2b160a4e8679.png)
流变性能测定与其他测试方法的结合
流变性能测定与显微镜技术结合
通过将流变性能测定与显微镜技术结合,可以对材料的微观结构和流变特性进行观察和 分析,进一步了解材料的流变性能。
流变性能测定与光谱技术结合
通过将流变性能测定与光谱技术结合,可以对材料的分子结构和化学组成进行测定和分 析,进一步了解材料的流变性能和化学性质。
或应变范围,以获得准确的测试结果。
其他因素对流变性能的影响
总结词
除了温度、应变速率、应力和应变等因素外,还有其他 因素如材料的组成、微观结构和环境条件等也会影响其 流变性能。
详细描述
例如,不同组成的材料具有不同的分子结构和聚集态结 构,这会导致其流变性能存在差异。此外,环境条件如 湿度、气氛等也会对材料的流变性能产生影响。因此, 在流变性能测定中,应综合考虑各种因素,以获得准确 的测试结果。
应力和应变对流变性能的影响
总结词
在应力或应变作用下,材料的流变性能也会 发生变化。随着应力的增加,材料的粘度增 加,流动性降低;随着应变的增加,材料的 弹性模量减小,屈服应力降低。
详细描述
在应力或应变作用下,材料内部的微观结构 发生变化,导致其流变性能也随之改变。因 此,在流变性能测定中,应选择适当的应力
温度是影响材料流变性能的重要因素, 它能够显著改变材料的粘度、弹性模量 和屈服应力等参数。
VS
详细描述
随着温度的升高,大部分材料的粘度降低 ,流动性增强,有利于加工成型。同时, 温度升高也会导致材料的弹性模量和屈服 应力降低,使其更容易发生形变。因此, 在流变性能测定中,应选择适当的温度范 围,以获得准确的测试结果。
02
流变性能测定的方法
旋转流变仪测定法
总结词
化妆品流变测试要求
![化妆品流变测试要求](https://img.taocdn.com/s3/m/7074b2710a4c2e3f5727a5e9856a561252d321e3.png)
化妆品流变测试要求
化妆品流变测试是评估化妆品质地和性能的重要手段,其要求主要包括以下几个方面:
1. 测试设备的选择:化妆品流变测试需要选择合适的测试设备,如旋转流变仪、毛细管流变仪等。
这些设备能够测量化妆品的粘度、剪切应力、屈服点等流变性能参数。
2. 样品准备:在进行流变测试前,需要对化妆品样品进行适当的处理,如调整样品温度、进行预处理等,以确保测试结果的准确性和可靠性。
3. 测试条件的设定:流变测试的条件包括温度、剪切速率、测试时间等,这些条件需要根据具体的测试目的和样品特性进行设定。
例如,对于粘度测试,需要设定恒定的剪切速率和测试时间;对于屈服点测试,需要逐渐增加剪切速率直到样品发生屈服。
4. 数据分析:流变测试会产生大量的数据,如粘度-时间曲线、屈服点数据等,这些数据需要进行适当的分析,如计算平均值、标准差等,以评估样品的性能。
5. 结果解读:流变测试的结果可以帮助化妆品研发人员了解样品的流变特性,如粘度、触变性、屈服点等。
这些特性可以影响化妆品的涂抹性、稳定性、肤感等性能,进而影响产品的整体质量。
总之,化妆品流变测试要求选择合适的测试设备、准备适当的样品、设定适当的测试条件、进行适当的数据分析和结果解读。
这些步骤的准确执行有助于提高化妆品研发和生产的效率和产品质量。
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应变控制型—ARES系列
测试夹具(转子)
同心圆筒
锥板
平行板
固体扭摆
低黏到高黏流体
水
低黏到高黏流体 低黏流体到软固体
固体
钢
同轴圆筒
当内、外筒间隙很小时,同轴圆筒间产生 的流动可以近似为简单剪切流动,因此, 同轴圆筒是测量中、低黏度均匀流体黏度 的最佳选择,但它不适用于聚合物熔体、 糊剂和含有大颗粒的悬浮液。
振荡(动态)测试
频率扫描
测试过程中固定温度和线性黏弹区的应变或应 力的振幅,逐步增加振荡频率,记录动态模量 对频率的变化。
Time
Strain or Stress
振荡(动态)测试
温度斜坡
测试过程中固定频率和线性黏弹区的应变或应 力的振幅,程序控制温度,记录动态模量对温 度的变化。
Time
Strain or Stress Temperature
蠕变与回复
纯弹性和纯黏性材料的蠕变行为特征
蠕变与回复
通过蠕变与回复可以得到零剪切黏度、平 衡柔量等。
应力松弛
应力松弛就是对样品施加一阶跃应变,记 录应力(或模量)对时间的变化。
time
Strain
应力松弛
纯弹性和纯黏性材料的应力松弛特征
流变测试应用
流变测量在聚合物表征中可用测定流动曲 线、重均分子量、分子量分布、支链、玻 璃化温度、熔融/结晶温度和相分离温度等。
流变性能测试
Rheometry
流变性能测试
流变测试原理
简单剪切 小振幅振荡剪切
旋转流变仪
仪器结构 测量夹具
旋转流变测试模式
旋转测试 振荡测试 蠕变及回复 应力松弛
流变测试应用实例
分子量及其分布表征 相分离表征
聚合物材料特征流动现象
管流与剪切变稀
垂直双管中分别放置 低剪切速率下黏度相 同的牛顿流体(例如 甘油的水溶液)和高 分子溶液(例如聚丙 烯酰胺水溶液)。起 始液面相平,打开阀 门使流体流出,试问 哪个液面下降快?
in phase with strain
in phase with strain rate
t
0
0
cos 0
sint
0
sin
0
cost
G' (elastic)
G(" viscous)
动态模量
G’ 为弹性模量,又称为储能模量,代表材 料的弹性; G” 为黏性模量,又称为损耗模量,代表材 料的黏性。 损耗模量对储能模量的比值称为损耗因子 或损耗角正切,即
振荡(动态)测试
时间扫描
测试过程中固定温度、频率和线性黏弹区的应 变或应力的振幅,记录动态模量随时间的变化。 时间扫描主要用于交联(固化)、降解等过程 的表征,。
Time
Strain
蠕变与回复
蠕变与回复就是先对样品施加一段时间的 一阶跃应力然后撤去,记录应变(或柔量) 对时间的变化。
time
stress
平行板夹具的主要缺点是夹具间流场不均 匀的,即剪切速率沿着径向方向线性变化。
旋转流变测试模式
旋转(流动)测试
稳态速率扫描—流动曲线获取
阶梯式地施加不同的剪切速率,记录达到稳态 时的剪切应力和黏度。
time
shear rate
旋转(流动)测试
速率斜坡(瞬态测试)—触变性测试
线性增加或降低剪切速率,记录瞬态应力响应。
time
shear rate
旋转(流动)测试
阶跃速率(恒定速率测试,瞬态测试)
对样品阶跃地施加一个恒定的剪切速率,记录 剪切应力随时间的变化。
旋转(流动)测试
温度斜坡
恒定剪切速率下线性升高或降低温度,记录剪 切应力或黏度对温度的变化。
shear rate temperature
Viscosity (Pa)
time
1000
100
10 20
40
60
80
Temperature (oC)
100
120
振荡(动态)测试
振幅扫描
测试过程中固定温度和频率,逐步增加应力或 应变的振幅,记录动态模量对振幅的变化。振 幅扫描的主要目的在于获取材料的线性黏弹区。
Time
Amplitude of Strain or Stress
锥板
锥板是黏弹性流体流变学测量中使用最多 的夹具,其优点主要在于剪切速率没有径 向依赖,即整个测试流场内恒定。
平行板
平行板结构也主要用来测量熔体流变性能。 对于直径为25 mm的锥板,经常使用的间 隙为1-2 mm;对于特殊用途如测试多相体 系,可使用更大的间隙,以便确保间距比 分散粒子大很多。
tan G"/ G' 小振幅振荡剪切记录的是动态(储能、损振荡剪切的各参量
旋转流变仪仪器结构
旋转流变仪一般是通过一对夹具的相对运 动来驱动样品的变形或流动。根据结构设 计不同,分为应力控制型和应变控制型
TA Instruments流变仪
应力控制型—AR系列
简单剪切变形—测黏流动
在两个无限大的平行板之间充满液体,其中一 板固定,另一板平行移动,流体在曳引作用下 流动
/
旋转流变测量原理之小振幅振荡剪切
一板固定,另一板来回运动,两板间的流 体发生振荡剪切变形。
实时形变
t 0 sin(t)
应变振幅 0 a / b
小振幅振荡剪切的数学处理
对材料施加一个正弦形变刺激
(t) 0 sint
其中式中 0 为振幅, 为频率
如果该振幅位于材料的线性黏弹区内,那 么响应的应力也是正弦的,可以写为
t 0 sint
小振幅振荡剪切的数学处理
t 0 sint
0 sintcos 0 costsin
0 cos sint 0sin cost
流变测试应用实例之流动曲线测定
黏度的剪切速率依赖性
不同流体的流动特征
不同流动特征的流动曲线
流变测试应用实例之重均分子量测定
不同分子量PS的特征流动曲线
流变测试应用实例之分子量分布测定
不同分子量分布PS的动态黏弹性特征
流变测试应用实例之分子量分布测定
流变方法得到的MWD与其它方法结果对比
爬杆与Weissenberg效应
挤出胀大与Barus效应
无管虹吸
流变学—研究物质流动和变形 的科学
“万物皆流,万物皆变。” “The mountains flowed before the
Lord.”
测量流变性能的仪器
测量流变性能的仪器有毛细管流变仪、旋 转流变仪和拉伸流变仪等。
旋转流变测量原理之简单剪切