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帶你了解流變學和流變儀

更新時間:2023-08-09      點擊次數(shù):704
  在了解流變儀之前先學習下流變學,流變學是力學的一個新分支,它主要研究材料在應力、應變、溫度濕度、輻射等條件下與時間因素有關的變形和流動的規(guī)律。
  流變學從一開始就是作為一門實驗基礎學科發(fā)展起來的,因此實驗是研究流變學的主要方法之一。它通過宏觀試驗,獲得物理概念,發(fā)展新的宏觀理論。例如利用材料試件的拉壓剪試驗,探求應力、應變與時間的關系,研究屈服規(guī)律和材料的長期強度。通過微觀實驗,了解材料的微觀結構性質,如多晶體材料顆粒中的缺陷、顆粒邊界的性質,以及位錯狀態(tài)等基本性質,探討材料流變的機制。
  材料的流變性能主要表現(xiàn)在蠕變和應力松弛兩個方面。
  蠕變是指材料在恒定載荷作用下,變形隨時間而增大的過程。蠕變是由材料的分子和原子結構的重新調整引起的,這一過程可用延滯時間來表征。當卸去載荷時,材料的變形部分地回復或*地回復到起始狀態(tài),這就是結構重新調整的另一現(xiàn)象。
  材料在恒定應變下,應力隨著時間的變化而減小至某個有限值,這一過程稱為應力松弛。這是材料的結構重新調整的另一種現(xiàn)象。
  蠕變和應力松弛是物質內部結構變化的外部顯現(xiàn)。這種可觀測的物理性質取決于材料分子(或原子)結構的統(tǒng)計特性。因此在一定應力范圍內,單個分子(或原子)的位置雖會有改變,但材料結構的統(tǒng)計特征卻可能不會變化。
 

流變儀

流變儀

 

  流變儀就是研究材料流變性能的儀器,,采用對樣品施加強制穩(wěn)態(tài)速率載荷、穩(wěn)態(tài)應力載荷、動態(tài)正弦周期應變載荷或動態(tài)正弦周期應力載荷的方式,觀測樣品對所施加載荷的響應數(shù)據(jù);通過測量剪切速率、剪切應力、振蕩頻率、應力應變振幅等流變數(shù)據(jù),計算樣品的黏度、儲能模量、損耗模量、Tanδ等流變學參數(shù)。
  流變儀根據(jù)其等級大致可以劃分為兩種,一種是以機械軸承馬達為核心測量結構的低等級旋轉流變儀,基本要求是可以進行連續(xù)的轉速控制,一般只具有穩(wěn)態(tài)測量功能,可以測量黏度η、流動曲線、屈服應力、觸變性等流變學特性,但測量范圍比較小。
  另一種是以空氣軸承馬達為核心測量結構的高等級旋轉流變儀,基本要求是可以進行連續(xù)的轉速控制、可以產生正弦波應變或應力,具有穩(wěn)態(tài)測量、動態(tài)測量、瞬態(tài)測量功能,可以測量黏度、流動曲線、屈服應力、觸變性、復數(shù)模量G*、儲能模量G'、損耗模量G"、Tanδ、應力松弛、蠕變等流變學特性,測量范圍比較寬。
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