旋轉流變儀已廣泛應用于化工、材料、制藥、食品、新能源等眾多行業(yè)，可以用來(lái)研究樣品的流動(dòng)和變形，從流體到柔軟的固體材料均適用，在材料選擇、產(chǎn)品性能評估和質(zhì)量改進(jìn)等方面都可提供重要的信息；常用來(lái)測量黏溫曲線(xiàn)、流動(dòng)曲線(xiàn)、蠕變恢復曲線(xiàn)、屈服應力、觸變性、黏彈性、儲能模量、損耗模量、損耗因子等，是新品開(kāi)發(fā)、性能預測、工藝優(yōu)化和質(zhì)量控制的強大工具。
　　旋轉流變儀一般由測量頭、控溫系統、轉子系統及數據采集和處理系統四部分組成，轉子系統是旋轉流變儀的重要部件，轉子的選擇對于實(shí)際應用至關(guān)重要。旋轉流變儀的轉子大致可分為同軸圓筒轉子、平行板轉子、平錐板轉子、槳葉轉子、可拋型轉子及其它轉子系統六大類(lèi)，下面力晶小邵為您介紹幾類(lèi)轉子的選擇要點(diǎn)。
一、同軸圓筒轉子
　　同軸圓筒轉子由內筒與外筒組成，接觸表面積大、應力靈敏度高，主要用來(lái)測量中、低黏度且易清洗的均勻樣品，一般不適用于高黏度樣品、糊劑和含有大顆粒的懸浮液。
　　根據測試標準的不同，常見(jiàn)有如下三種類(lèi)型的同軸圓筒轉子：

　　末端尖形同軸圓筒更易浸入較高黏性的樣品中進(jìn)行測試，可一定程度上消除末端效應。
　　末端凹形同軸圓筒放入樣品時(shí)，更易捕獲樣品中的氣泡，可有效的消除末端效應，提高測試的準確性。此轉子不建議進(jìn)行變溫測試，因為當溫度發(fā)生改變時(shí)，轉子底部凹面捕獲的氣泡會(huì )隨溫度改變而變化，從而影響測試結果。
　　雙狹縫同軸圓筒的內壁和外壁可同時(shí)與樣品接觸，不僅可以有效消除末端效應，而且增加了與樣品的接觸面積，相比于前兩種同軸圓筒轉子，更適于測試低黏度樣品。
　　每一種同軸圓筒都有不同尺寸可選，可根據黏度和模量的計算公式計算適用的轉子尺寸，或者根據轉子自身參數信息進(jìn)行選擇，一般待測樣品黏度越低，選擇的轉子直徑越大。
　　同軸圓筒轉子選擇時(shí)需注意：
1、由于測試樣品量充足，且可以在樣品的上表面添加一層防揮發(fā)液體，所以在測試易揮發(fā)樣品時(shí)建議選擇此類(lèi)轉子；
2、不同尺寸的轉子，所需測試樣品量不同，一般需要幾毫升到幾十毫升；
3、測試完成后需要清洗轉子，根據樣品性質(zhì)不同耗時(shí)不同；
4、此類(lèi)型轉子無(wú)法測量di一法向應力差。
二、平行板轉子
　　平行板轉子由上板和下板組成，適用于難清洗或中、高黏度的液體、膏體、半固體類(lèi)樣品。平行板的間距可以根據樣品特性和測試要求進(jìn)行調節，可適用于含有一定顆粒物的樣品測試，顆粒物粒徑應小于上下板間距的三分之一；還可通過(guò)減小間距抑制樣品的二次流動(dòng)。平行板結構可以方便的添加各種光學(xué)附件，輕松實(shí)現旋轉流變儀與紅外光譜儀、拉曼光譜儀、紫外光源等進(jìn)行聯(lián)用。其幾何形狀如圖4所示：

　　平行板轉子有不同尺寸可選，可根據黏度和模量的計算公式計算適用的轉子尺寸，或者根據轉子自身參數信息進(jìn)行選擇，一般待測樣品黏度越大，選擇的轉子直徑越小。
　　需注意的是在高剪切速率下，測試的樣品可能會(huì )被甩出或者發(fā)生滑移。若想避免滑移現象，可選擇防打滑轉子或調整相應測試參數。
三、平錐板轉子
　　平錐板轉子與平行板轉子在結構和用途上都非常接近，平錐板轉子有不同尺寸和錐度可選，可根據相應公式計算適用的轉子，或者根據遵循的標準或測試需求進(jìn)行選擇。其幾何形狀如圖5所示：

　　平錐板轉子和平行板轉子有以下幾點(diǎn)區別值得注意：
1、平錐板轉子的間距是固定值，依據其尺寸和錐度有不同規定，一般規定值都比較小，所以不適合測試含有顆粒物的樣品；
2、在做變溫測試時(shí)，轉子本身的熱脹冷縮可能會(huì )使間距產(chǎn)生一定改變，由于平錐板轉子要求精確的固定間距，所以一般不適用于變溫測試，這時(shí)候可選擇平行板轉子進(jìn)行測試。對于帶有熱間隙補償功能的流變儀，兩種轉子都可以用；
3、平錐板轉子所需測試的樣品量是所有轉子中少的，低至幾十微升，對于珍惜樣品尤為重要，如生物流體和實(shí)驗室合成的少量聚合物等；
4、平錐板轉子在測試時(shí)的流場(chǎng)是均勻的，同樣轉速下樣品內不存在剪切速率梯度，在確定流變學(xué)性質(zhì)時(shí)，不需要對流動(dòng)動(dòng)力學(xué)作任何假設。
四、槳葉轉子
　　槳葉轉子適用于含大顆粒物或不均勻體系的樣品，可在測試過(guò)程中有效防止樣品的沉降。轉子尺寸根據樣品性質(zhì)和實(shí)驗的需求進(jìn)行選擇。槳葉轉子所測試的黏度為相對黏度。其幾何形狀如圖6所示：

五、可拋型轉子
　　可拋型轉子由連接桿、可拋上板和可拋下板組成，在組裝后與平行板轉子外形和使用相類(lèi)似，一般應用于具有固化行為的樣品或難以清理的樣品測試，測試完成后將可拋上板和下板從連接桿上卸下并拋棄即可。其幾何形狀如圖7所示：
　　

六、其他轉子
　　為了適應更多特殊樣品和項目的測試要求，旋轉流變儀廠(chǎng)家還提供各種特殊轉子，比如：測試易打滑樣品的防打滑轉子、界面測試的雙錐轉子、測試表面結痂樣品的環(huán)狀轉子、高溫高壓測試單元等等，除下圖所示的幾種轉子外還有很多選擇。

七、總結：
　　在我們實(shí)際做測試之前，不僅要考慮樣品的黏度范圍、揮發(fā)性、均勻性、顆粒度、待測樣品量、是否易打滑等性質(zhì)，我們還要對更多樣品特性和項目測試需求進(jìn)行詳細了解，綜合考慮所有影響因素，選出的轉子進(jìn)行相應測試，從而大大提高流變測試的效率及準確性。關(guān)于流變測試的相關(guān)問(wèn)題，您可以隨時(shí)聯(lián)系力晶科學(xué)，我們將為您提供及時(shí)、專(zhuān)業(yè)的服務(wù)。

相關(guān)儀器