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流变仪旋转测试及相关流变学参数

发布时间:2023-09-06
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旋转模式测试属于稳态测试,是将连续同向旋转的转子以一定的应力(或应变)作用于浆料,得到相应的剪切速率(自变量),当剪切流稳定后,测试流体产生的扭矩(因变量),经数据处理得到样品的剪切速率与粘度(或剪切应力)之间的关系曲线。


粘度曲线及流动曲线

粘度曲线是指粘度与剪切速率之间关系的曲线,而流动曲线是指剪切应力和剪切速率之间关系的曲线,这两条曲线可由公式相互转换。浆料的粘度并非直接测出,而是由剪切速率和应力传感器测得的数据计算得到。


1.屈服应力

假塑性流体的屈服应力是使流体发生流动的小应力。屈服应力是浆料重要的流变学性质参数之一,它表征浆料的“强度”或“稳定性”。屈服应力的增大将改善浆料维持悬浮状态(分散稳定性)和抗沉降的能力,但屈服应力过大,银浆“硬”,不易“打开”,流平性差;过小则降低印刷膜层的分辨率,使膜层厚度和宽度不易控制。


2.剪切速率扫描法

首先用控制剪切速率模式测出样品的流动曲线(剪切应力-剪切速率曲线,然后再用数学模型(4)、(5)、(6)拟合计算出屈服应力值。


3.剪切应力扫描

浆料在控制剪切应力)式下进行剪切应力扫描,得到剪切应力-应变曲线或剪切应力-剪切速率曲线,对横纵坐标分别取对数,得到如图的曲线,图中的 τy即为屈服应力。


4.触变性测试

浆料触变性是指浆料在受到剪切作用时,浆料的粘度随时间变化的一种现象,它描述的是假塑性流体的一种具有时间依赖性的流变行为。在传统的触变性测试中,剪切速率随时间的延长先线性增大,然后保持不变,再线性减小,初始结构恢复时间的滞后情况通过触变循环曲线来描述。