CaBER流變儀的詳細(xì)資料:
一、流體拉伸流變儀 CaBER 1簡(jiǎn)介:
流體的拉伸行為知識(shí)對(duì)工業(yè)和基礎(chǔ)研究都很重要。含有很強(qiáng)拉伸成分的復(fù)雜流動(dòng)在許多工業(yè)加工和應(yīng)用中都存在。例如擠出流動(dòng)、涂敷流動(dòng)、壓縮流動(dòng)以及纖維紡絲流動(dòng)。同剪切流動(dòng)相比,大多數(shù)材料拉伸流動(dòng)顯示很不同的反應(yīng)。用CaBER儀器分析的流體細(xì)絲的細(xì)化和斷裂給出有關(guān)材料物性的很有價(jià)值的信息,這是旋轉(zhuǎn)流變儀無(wú)法提供的!
二、流體拉伸流變儀 CaBER 1操作原理:
少量樣品(< 1ml)置于兩個(gè)圓平板之間。上板以用戶設(shè)定的應(yīng)變速率迅速與下板分開(kāi)。因此形成一不穩(wěn)定流體細(xì)絲。拉伸停止后,細(xì)絲中點(diǎn)的流體承受由流體拉伸性能定的拉伸應(yīng)變速率。激光測(cè)微尺監(jiān)測(cè)逐漸變細(xì)的流體細(xì)絲中點(diǎn)直徑隨時(shí)間變化。表面張力、粘度、質(zhì)量轉(zhuǎn)換和彈性的對(duì)抗影響可以由軟件中相應(yīng)模型定量化。自動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析和模型比較提供迅速定義下列參數(shù):粘度、表面張力、彈性、松弛時(shí)間和細(xì)絲斷裂時(shí)間。
三、技術(shù)指標(biāo):
| HAAKE CaB HAAKE CaBER 1 |
| Hencky應(yīng)變 | eo = 10 |
| 應(yīng)變速率范圍 | 施加的應(yīng)變速率 | 0.01<應(yīng)變速率<300 s-1 |
| 流體應(yīng)變速率 | 10-5 < 應(yīng)變速率< 10 s-1 |
| 剪切粘度范圍 | 10-106 mPa.s |
| 板直徑 | 4 < Dplate < 8 mm, 標(biāo)準(zhǔn)= 6 mm |
| 溫度范圍 | 0 - 80°C |
| 絲直徑分辨率 | 10 mm |
| 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 | 10 ms |
| 儀器尺寸 | 40 ´ 34 ´ 60 cm |
四、主要特點(diǎn):
1、一臺(tái)商業(yè)化測(cè)量流體拉伸性能的流變儀.用CaBER儀器分析的流體細(xì)絲的細(xì)化和斷裂給出有關(guān)材料物性的很有價(jià)值的信息,這是旋轉(zhuǎn)流變儀無(wú)法提供的!
2、電腦控制,容易操作;容易裝樣和清洗。
3、一級(jí)激光測(cè)微尺,線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速,自動(dòng)重復(fù)測(cè)試。
4、小樣品量(< 1ml),可變幾何形狀,用戶定義應(yīng)變。
五、 使用注意事項(xiàng)
1. 開(kāi)機(jī)與預(yù)熱
充分預(yù)熱: 電子元件和控溫系統(tǒng)需要時(shí)間穩(wěn)定。開(kāi)機(jī)后通常需要等待至少30分鐘(某些高精度測(cè)試可能需要1小時(shí))讓馬達(dá)、軸承和控溫模塊達(dá)到熱平衡,否則會(huì)造成數(shù)據(jù)漂移。
氣源檢查: 如果是空氣軸承驅(qū)動(dòng)的流變儀,必須確認(rèn)氣源已開(kāi)啟且氣壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)(如4-6 bar)。氣壓不足會(huì)燒毀軸承,或?qū)е罗D(zhuǎn)子下垂、摩擦損壞。
2. 零點(diǎn)和間隙校準(zhǔn)
每次換轉(zhuǎn)子/夾具后都需校準(zhǔn): 更換轉(zhuǎn)子后,慣量和質(zhì)量都變了,必須重新做慣量校準(zhǔn)(Map/Inertia Calibration)。
必做零間隙校準(zhǔn): 安裝好轉(zhuǎn)子后,必須進(jìn)行零間隙校準(zhǔn)(Zero Gap)。此時(shí)儀器會(huì)緩慢下壓直到剛好接觸底板。注意: 這個(gè)過(guò)程如果板上有殘留樣品,或者下壓速度過(guò)快,很容易撞碎轉(zhuǎn)子或損壞力平衡傳感器。
3. 上樣技巧
避免過(guò)載: 樣品量要適中。對(duì)于椎板或平行板,通常要求加樣后樣品被壓成略微鼓起的圓柱狀(剛好填滿間隙)。過(guò)多會(huì)導(dǎo)致樣品溢出到轉(zhuǎn)軸上,污染軸承并產(chǎn)生額外摩擦力;過(guò)少則邊緣效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
消除切歷史: 樣品裝載后,不能立刻測(cè)試。因?yàn)檠b樣過(guò)程剪切破壞了樣品結(jié)構(gòu),通常需要等待一段時(shí)間(靜置幾分鐘到半小時(shí),取決于材料恢復(fù)速度),讓其結(jié)構(gòu)恢復(fù)或溫度平衡,這叫“弛豫”或“等待時(shí)間”。
裁邊: 對(duì)于高分子熔體或膏體,在降下轉(zhuǎn)子并靜置后,通常需要用刮刀輕輕修整邊緣,確保樣品邊緣平整且無(wú)多余部分。
4. 測(cè)試參數(shù)設(shè)置
線性粘彈區(qū)掃描: 在做頻率掃描或溫度掃描之前,必須先做應(yīng)變掃描或應(yīng)力掃描,確定材料的線性粘彈區(qū)(LVR)。選擇的測(cè)試應(yīng)力/應(yīng)變必須在線性區(qū)內(nèi),否則測(cè)出的數(shù)據(jù)是材料非線性破壞后的混合信息。
避免慣性影響: 在設(shè)置高頻振蕩時(shí),注意樣品的慣性效應(yīng)。如果扭矩信號(hào)中出現(xiàn)明顯的波動(dòng),可能超出了儀器的響應(yīng)范圍。
防止過(guò)載: 注意監(jiān)控扭矩和法向力。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)超出量程,或法向力過(guò)大(如材料熱脹冷縮頂住轉(zhuǎn)子),儀器應(yīng)立即停止,否則可能損壞傳感器。
5. 環(huán)境控制
防震: 流變儀必須放置在堅(jiān)固、無(wú)震動(dòng)的臺(tái)面上。輕微的腳步震動(dòng)都可能被傳感器捕捉到。
溶劑揮發(fā): 測(cè)試揮發(fā)性樣品時(shí),必須使用防揮發(fā)罩(Solvent Trap)或涂覆硅油密封,否則隨著溶劑揮發(fā),樣品濃度和體積變化會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)完全失真。
六、 維護(hù)要點(diǎn)
1. 清潔(最重要且最頻繁)
每測(cè)必清: 每次測(cè)試結(jié)束后,必須立即清理轉(zhuǎn)子和底板上的樣品。
正確工具: 使用軟質(zhì)無(wú)紡布、棉簽和指定的溶劑(如酒精、丙酮、水等,需根據(jù)樣品化學(xué)性質(zhì)選擇)。嚴(yán)禁使用硬物刮擦,以免在金屬表面留下劃痕,破壞光潔度。
拆卸清洗: 如果使用椎板或平板夾具,建議拆下來(lái)單獨(dú)浸泡清洗,確保螺紋和背面無(wú)殘留。裝回時(shí)注意不要擰太緊,防止損傷螺紋。
2. 空氣軸承保護(hù)
防塵防液體: 這是流變儀的“心臟”。清潔時(shí)絕對(duì)不能讓液體流入中間的轉(zhuǎn)軸孔。
氣壓維護(hù): 定期檢查空壓機(jī)和干燥機(jī),放掉積水。空氣中的水分和油污如果進(jìn)入軸承,會(huì)損壞極精密的微小氣孔。
意外停機(jī): 如果突然斷電或斷氣,轉(zhuǎn)子會(huì)因失去懸浮力而直接掉落在底板上,這可能導(dǎo)致軸承損壞。建議配備UPS(不間斷電源)或氣罐。
3. 機(jī)械部件檢查
升降系統(tǒng): 定期清潔升降導(dǎo)軌上的灰塵,可涂抹少量專用的低粘度潤(rùn)滑油(如有要求)。
快插接頭: 檢查氣動(dòng)接頭是否漏氣,氣管是否老化。
限位開(kāi)關(guān): 確保上下限位功能正常,防止軟件失控導(dǎo)致撞機(jī)。
4. 定期校準(zhǔn)
第三方計(jì)量: 通常每年需要由第三方計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn),驗(yàn)證扭矩和溫度的精度。
內(nèi)部驗(yàn)證: 可使用標(biāo)準(zhǔn)硅油(Newtonian Fluid)定期測(cè)試,看測(cè)出的粘度值是否在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)給定的誤差范圍內(nèi)。這是驗(yàn)證儀器狀態(tài)最簡(jiǎn)單有效的方法。
5. 長(zhǎng)期閑置
防塵: 儀器建議用防塵罩蓋好。
轉(zhuǎn)子放置: 不要將沉重的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期掛在馬達(dá)軸上,建議取下放入專用支架,防止馬達(dá)軸承長(zhǎng)期承受重力導(dǎo)致微小形變。