资讯

让/流/变/世/界/更/简/单

公司动态

旋转流变仪的瞬态模式有哪些

发布时间:2024-04-09
分享至:

1、阶跃应变速率


阶跃应变速率测试是对样品施加恒定的剪切速率,测量材料应力的响应随时间的变化。实验中所要确定的参数有:剪切速率,温度,取样模式(关于时间为对数或线性)和数据点数目,方向(对于应变控制流变仪,表示在正应变下驱动电机的旋转方向)。一般允许有多个连续的测试区间,可以连续地进行不同阶跃应变速率的测试。若剪切速率设定为零,则在数据采集时驱动电机不转动,可以用来研究稳态剪切后的松弛过程。阶跃应变速率测试可以用来确定:①恒定温度下的应力增长和松弛过程;②稳态剪切后的松弛过程。


聚合物熔体和浓溶液对突加的剪切速率有两种不同的响应,这取决于不同的剪切速率。在低剪切速率下,剪切应力和第一法向应力差随着时间逐渐增大,直到得到平衡;在高剪切速率下,剪切应力和第一法向应力差都存在一个“过冲”,然后再降低得到平衡。这种过冲是由于聚合物缠结密度的减小需要一定时间。当剪切应力的施加快于聚合物的自然响应,就会出现这种过冲现象。下图显示了当聚合物熔体或浓溶液在瞬间施加高剪切速率时应力的“过冲”现象,聚合物链的解缠和构象的变化速率是其主要的影响因素。


2、应力松弛

应力松弛是施加并维持一个瞬态形变(阶跃应变),测量维持这个应变所需的应力随时间的变化。实验中所要确定的参数有:应变,温度,取样模式(关于时间为对数或线性)和数据点数目,方向(对于应变控制流变仪,表示在正应变下驱动电机的旋转方向)。应力松弛模量G (t)可以通过测得的应力除以应变常数得到。下图显示了典型的应力松弛曲线,其中动态值G′的计算是假设G′ (1/ω)≅ G (t)。


3、蠕变

蠕变实验正好与应力松弛相反,它给样品施加恒定的应力,测量样品的应变随时间的变化。实验中所要确定的参数有:应力,温度,取样模式(关于时间为对数或线性)和数据点数目。测得的应变除以施加的应力可以得到蠕变柔量J (t)。一般允许有多个连续的测试区间。蠕变/恢复实验可以通过两个连续的区间完成:第一个区间施加恒定的非零的应力,第二个区间施加的应力为零。将可恢复的应变除以施加的应力得到可恢复柔量。这些数据可以来预测材料在负载下的长期行为。若应力足够小,应变为线性响应,这一点得到的柔量为平衡可恢复柔量Je0。下图显示了蠕变测量中的主要结果。Je0对分子量分布,特别是高分子量的部分,很敏感。它也提供了关于末端松弛时间(terminal relaxation time)的重要信息。Je0可以看成是存储能量的一种表示,因此它对挤出和模压过程很重要,如存储能量可以使挤出物扭曲,或者若模压件在玻璃化温度以下冷却而不退火,存储能量会引起残余应变。