一、基本原理

 

　　轉矩流變儀主要由混合腔、轉子系統、溫度控制系統、轉矩測量系統和數據采集系統組成。其工作原理是：當轉子在充滿(mǎn)樣品的混合腔中旋轉時(shí)，樣品對轉子產(chǎn)生阻力，形成轉矩。通過(guò)測量這一轉矩值，可以計算出材料的剪切應力，結合轉子轉速(剪切速率)和溫度條件，獲得材料的流變性能參數。

 

　　二、測量前的準備工作

 

　　1.儀器校準：使用標準樣品對儀器進(jìn)行校準，確保測量結果的準確性。校準包括轉矩校準、溫度校準和轉速校準。

 

　　2.樣品制備：根據測試要求準備適量的樣品。對于固體樣品，可能需要切割成小塊；對于粉末樣品，需確保均勻性。

 

　　3.儀器預熱：設定測試溫度，預熱混合腔至穩定狀態(tài)，通常需要15-30分鐘。

 

　　4.轉子選擇：根據材料特性和測試目的選擇合適的轉子類(lèi)型(如Roller轉子、Cam轉子等)和尺寸。

 

　　三、測量步驟

 

　　1.裝樣：將準備好的樣品加入預熱的混合腔中，注意不要超過(guò)最大裝樣量(通常為混合腔容積的70-80%)。

 

　　2.參數設置：在控制軟件中設置測試參數，包括：

 

　　-轉子轉速(通常以rpm為單位)

 

　　-測試溫度

 

　　-測試時(shí)間

 

　　-數據采集頻率

 

　　3.開(kāi)始測試：?jiǎn)?dòng)測試程序，轉子開(kāi)始旋轉，儀器自動(dòng)記錄轉矩隨時(shí)間的變化。

 

　　4.數據監測：實(shí)時(shí)監測轉矩-時(shí)間曲線(xiàn)，確保測試過(guò)程正常進(jìn)行。異常波動(dòng)可能表明樣品分解或儀器故障。

 

　　5.測試結束：達到預設測試時(shí)間后，儀器自動(dòng)停止。記錄最終轉矩值，取出樣品并清潔混合腔。

 

　　四、數據處理與分析

 

　　1.數據導出：將測試數據導出為適合分析的格式(如Excel、TXT等)。

 

　　2.轉矩-時(shí)間曲線(xiàn)：繪制轉矩隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)，分析材料的混合特性、熔融行為和穩定性。

 

　　3.流變參數計算：

 

　　-表觀(guān)粘度：η=M/(K·ω)

 

　　其中，M為轉矩，ω為角速度，K為儀器常數

 

　　-剪切應力：τ=M/(2πR³L)

 

　　-剪切速率：γ?=2πωR/h

 

　　4.溫度影響分析：如果進(jìn)行了多溫度測試，可繪制Arrhenius圖，計算流動(dòng)活化能。

 

　　五、注意事項

 

　　1.樣品代表性：確保測試樣品具有代表性，特別是對于非均相材料。

 

　　2.裝樣一致性：不同測試間的裝樣量和裝樣方式應保持一致，以保證結果可比性。

 

　　3.溫度控制：確保溫度穩定，波動(dòng)不超過(guò)±1°C。

 

　　4.轉子清潔：每次測試后清潔轉子和混合腔，防止樣品殘留影響下次測試。

 

　　5.安全操作：高溫測試時(shí)注意防護，避免燙傷；轉子運轉時(shí)勿將手伸入混合腔。