流變儀的分類及使用說明

　　分類

　　旋轉流變儀

　　A：控制應力型: 使用最多，如 德國 哈克(Haake) RS系列、 美國TA的AR系列、 英國Malven、 奧地利Anton-Paar的MCR系列，都是這一類型的流變儀。前三家的產品馬達采用托杯馬達，托杯馬達屬于異步交流馬達，慣量小，特別適合于低粘度的樣品測試；Anton-Paar的MCR流變儀和美國TA公司的ARES采用永磁體直流馬達，但從原理上響應速度快，是應力型流變儀的一種發展方向。這一類型的流變儀，采用馬達帶動夾具給樣品施加應力，同時用光學解碼器測量產生的應變或轉速，并在大扭矩測量方面不會產生大量的熱，不會產生信號漂移。

　　控制應力的流變儀由于有較大的操作空間，可以連接更多的功能附件。

　　B：控制應變型：只有美國TA的ARES屬于單純的控制應變型流變儀，這種流變儀直流馬達安裝在底部，通過夾具給樣品施加應變，樣品上部通過夾具連接倒扭矩傳感器上，測量產生的應力；這種流變儀只能做單純的控制應變實驗，原因是扭矩傳感器在測量扭矩時產生形變，需要一個再平衡的時間，因此反應時間就比較慢，這樣就無法通過回饋循環來控制應力。但奧地利Anton-Paar的MCRxx2系列流變儀采用DSO控制，保證應變波形不受影響。

　　控制應變的流變儀由于硬件復雜，只有幾種功能附件可供選擇。

　　毛細管流變儀

　　毛細管流變儀主要用于高聚物材料熔體流變性能的測試；工作原理是，物料在電加熱的料桶里被加熱熔融，料桶的下部安裝有一定規格的毛細管口模（有不同直徑 0.25～2mm和不同長度的0.25～40mm），溫度穩定后，料桶上部的料桿在驅動馬達的帶動下以一定的速度或以一定規律變化的速度把物料從毛細管口模種擠出來。在擠出的過程中，可以測量出毛細管口模入口出的壓力，在結合已知的速度參數、口模和料桶參數、以及 流變學模型，從而計算出在不同剪切速率下熔體的剪切粘度。

　　轉矩流變儀

　　實際上是在實驗型擠出機的基礎上，配合毛細管、密煉室、單雙螺桿、吹膜等不同模塊，模擬高聚物材料在加工過程中的一些參數，這種設備相當于聚合物加工的小型實驗設備，與材料的實際加工過程更為接近，主要用于與實際生產接近的研究領域。

　　界面流變儀

　　這種流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理；是流變測試中最難以準確實現的一個領域；還沒有一種特別好而又通用的方法。

　　使用說明

　　主要有錐板式、平行板式、同軸圓筒式和毛細管式。

　　錐板式為精密流變儀，可測多種 材料函數，適用于較高 黏度的 高分子 溶液和熔體。

　　平行板式為錐板式的附件，作為補充適于較黏高分子溶液熔體和 多相體系。

　　同軸圓筒式為便易黏度計，適合低黏、低 彈性 流體。

　　毛細管式適合于寬范圍表觀黏度測定(尤其適于高速、高黏流體)， 剪切速率及 流動時的 流線， 幾何形狀與 擠出注模時的實際條件相似。可精確測量材料的黏度、彈性和流變特性。

　　測定高聚物剪切黏度和流動性的儀器有以下幾類：落球型、轉動型(包括各種改良型門尼黏度儀)，振蕩型(扭轉振動流變儀和圓盤振蕩流變儀)、混煉機型[ 布拉本德(Brabender)塑性計]和毛細管擠出型( 毛細管流變儀和加工性能測定儀)等。上述各種 測試儀器和測定方法各有其優缺點和適用范圍，可互相補充。