流變儀，即用于測(cè)定聚合物熔體，聚合物溶液、懸浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流變性質(zhì)的儀器。分為旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細(xì)管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀和界面流變儀。下面就讓我來為大家介紹他們各自的作用。

流變儀的分類

1.旋轉(zhuǎn)流變儀

A：控制應(yīng)力型:

使用Z多，如德、美國(guó)、英、奧地利等國(guó)家的流變儀。其馬達(dá)大多采用異步交流馬達(dá)，慣量小，特別適合于低粘度的樣品測(cè)試;另也有流變儀如美國(guó)部分公司采用永磁體直流馬達(dá)，但從原理上響應(yīng)速度快，是應(yīng)力型流變儀的一種發(fā)展方向。這一類型的流變儀，采用馬達(dá)帶動(dòng)夾具給樣品施加應(yīng)力，同時(shí)用光學(xué)解碼器測(cè)量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速，并在大扭矩測(cè)量方面不會(huì)產(chǎn)生大量的熱，不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)漂移。

控制應(yīng)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(yīng)變型：

目前美國(guó)有公司使用單純的控制應(yīng)變型流變儀，這種流變儀直流馬達(dá)安裝在底部，通過夾具給樣品施加應(yīng)變，樣品上部通過夾具連接倒扭矩傳感器上，測(cè)量產(chǎn)生的應(yīng)力；這種流變儀只能做單純的控制應(yīng)變實(shí)驗(yàn)，原因是扭矩傳感器在測(cè)量扭矩時(shí)產(chǎn)生形變，需要一個(gè)再平衡的時(shí)間，因此反應(yīng)時(shí)間就比較慢，這樣就無法通過回饋循環(huán)來控制應(yīng)力。但奧地利公司則對(duì)流變儀采用其他控制系統(tǒng)，保證應(yīng)變波形不受影響。

控制應(yīng)變的流變儀由于硬件復(fù)雜，只有幾種功能附件可供選擇。

2.毛細(xì)管流變儀

毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定塑料加工工藝的剪切速率和溫度條件下，測(cè)定剪切應(yīng)力作用下熔體流動(dòng)性，包括表征壁黏附的熱塑性塑料；熱固性塑料的表征。

毛細(xì)管流變儀主要用于高聚物材料熔體流變性能的測(cè)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(guī)格的毛細(xì)管口模(有不同直徑0.25～2mm和不同長(zhǎng)度的0.25～40mm)，溫度穩(wěn)定后，料桶上部的料桿在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的帶動(dòng)下以一定的速度或以一定規(guī)律變化的速度把物料從毛細(xì)管口模種擠出來。在擠出的過程中，可以測(cè)量出毛細(xì)管口模入口出的壓力，在結(jié)合已知的速度參數(shù)、口模和料桶參數(shù)、以及流變學(xué)模型，從而計(jì)算出在不同剪切速率下熔體的剪切粘度。

毛細(xì)管流變儀設(shè)備功能及特點(diǎn)：

(1)、毛細(xì)管流變儀為計(jì)算機(jī)測(cè)控智能化恒壓式毛細(xì)管流變儀，能在恒壓下和恒速度下工作，通過計(jì)算機(jī)測(cè)定各種壓力作用下的各種規(guī)格毛細(xì)管在不同的升溫速率下、不同溫度時(shí)的擠出速度。通過計(jì)算機(jī)，記錄擠出速度、壓力和加熱溫度。自動(dòng)處理成粘度數(shù)。并繪制曲線，打印完整報(bào)告單。

(2)、毛細(xì)管流變儀為測(cè)定高分子材料的流動(dòng)性和固化速度。測(cè)定高分子材料熔體的粘度及粘流活化性，還能進(jìn)行研究熔融紡絲的工藝條件。

(3)、毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定高聚物的軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)、流動(dòng)點(diǎn)、粘度粘流活化能，熱固性材料的固化溫度等性能指標(biāo)。

(4)、控溫系統(tǒng)及控制方式性能優(yōu)越，利于測(cè)定不同溫度下高分子材料的變化及相關(guān)性能。此儀器用計(jì)算機(jī)控制并繪制試驗(yàn)曲線，顯試時(shí)時(shí)曲線變化，并得出的agen-poiseuille、Rabinowitsch、meltflowrute等方程數(shù)據(jù)。

(5)、毛細(xì)管流變儀采用負(fù)荷加載，設(shè)計(jì)合理，計(jì)算機(jī)控制并實(shí)現(xiàn)負(fù)荷連續(xù)加載，控制精度高，穩(wěn)定性能好。毛細(xì)管流變儀可繪制高分子材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線、塑化曲線，測(cè)定軟化點(diǎn)、熔融點(diǎn)、流動(dòng)點(diǎn)的溫度。并繪制曲線，打印完整報(bào)告單。

3. 轉(zhuǎn)矩流變儀

實(shí)際上是在實(shí)驗(yàn)型擠出機(jī)的基礎(chǔ)上，配合毛細(xì)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(shù)，這種設(shè)備相當(dāng)于聚合物加工的小型實(shí)驗(yàn)設(shè)備，與材料的實(shí)際加工過程更為接近，主要用于與實(shí)際生產(chǎn)接近的研究領(lǐng)域。

4.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(cè)試中Z難以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)的一個(gè)領(lǐng)域，還沒有一種特別好而又通用的方法。

典型的界面流變儀主要有錐板式、平行板式、同軸圓筒式和毛細(xì)管式。

(1)錐板式為精密流變儀，可測(cè)多種材料函數(shù)，適用于較高黏度的高分子溶液和熔體。

(2)平行板式為錐板式的附件，作為補(bǔ)充適于較黏高分子溶液熔體和多相體系。

(3)同軸圓筒式為便易黏度計(jì)，適合低黏、低彈性流體。

測(cè)定高聚物剪切黏度和流動(dòng)性的儀器有以下幾類：落球型、轉(zhuǎn)動(dòng)型(包括各種改良型門尼黏度儀)，振蕩型(扭轉(zhuǎn)振動(dòng)流變儀和圓盤振蕩流變儀)、混煉機(jī)型[塑性計(jì)]和毛細(xì)管擠出型(毛細(xì)管流變儀和加工性能測(cè)定儀)等。上述各種流變儀和測(cè)定方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，可互相補(bǔ)充。