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流变测量方法与测量仪器

为表征材料的流动特性,可使用不同的仪器进行测量,并可根据价格、所需精度和应用进行选择。

Rheometer

选择适合的测量仪器,必须先了解材料流体所承受的负载(剪切区间)。生产过程中黏度评估常用黏度杯,可用于确定低黏度牛顿流体在规定条件下的流出时间。黏度杯提供不同的几何形状可供选择。

旋转黏度计(即“步力飞黏度计”)通常用于更精准的特性表征,可在更宽的剪切区间测量黏度,且价格较低。该仪器以不同速度下不同转子的测量来表征黏度特性。一般情况下,这类黏度计通常用于低剪区间的黏度测量。

Brookfield viscometers
Stormer viscometers

斯托默黏度计基于类似的测量原理,以所谓的KU值(克雷布斯单位)作为黏度的指标,通过桨式搅拌器以200 rpm的速度进行测量。这类黏度计可用于表征材料在中剪区间的流体特性。


Cone-plate viscometers

锥板黏度计的特点是可以在不同剪切率及规定测量间隔下进行测量。标准化锥体的采用可实现根据测量值精确计算黏度。锥板黏度计主要用于测定“高剪切黏度”(ICI值),以确定涂料的可涂刷性。测量 在“” = 10,000 s-1 的剪切率下完成,属于高剪区间。因此,该仪器通常也称为“ICI 黏度计” 。

使用流变仪可以最准确地表征材料的流体特性。该仪器技术非常复杂,可在最大区间设定不同参数, 并根据各种测量曲线进行材料评估。最典型的方式是通过设定剪切率或剪切力进行测量。流变仪的另一个优点是,可通过振荡模式测量确定黏弹性(G‘ 和 G’‘)。但成本较高,且因为高灵敏度而需要固定位置安装。

Rheometers