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有关马尔文流变仪的平行板结构探索

发布时间:2018-10-25   点击次数:855次
   有关马尔文流变仪的平行板结构探索
  马尔文流变仪的平行板结构由两个半径为R的同心圆盘构成,间距为h,上下圆盘都可以旋转,扭矩和法向应力也都可以在任何一个圆盘上测量。边缘表示了与空气接触的自由边界。在自由边界上的界面压力和应力对扭矩和轴向应力测量的影响一般可以忽略。这种结构对于高温测量和多相体系的测量非常适宜。平行板间距可以很容易地调节:对于直径为25mm的圆盘,经常使用的间距为1-2mm,对于特殊用途,也可使用更大的间距。对于高温测量,热膨胀效应被小化了。间距设置的误差也并不是非常重要,并且在多相体系中,间距可以比分散粒子大很多。并且在大间距下,自由边界上的界面效应可以忽略。
  这种结构的主要缺点是间距中的流动是不均匀的,即剪切速率沿着径向方向线性变化。与锥板结构相同的是,在高剪切速率下,测试的材料会被抛出间隙。当间距很小时,或者在低旋转速度下,惯性可以被忽略。
  与锥板结构相同的是,平行板结构也主要用来熔体流变性能的测量。许多实验人员更喜欢使用锥板结构,这是因为平行板结构中流场的不均匀性。但是,平行板结构也有很多优于锥板结构的方面:
  平行板间的距离可以调节到很小。小的间距抑制了二次流动,减少了惯性校正,并通过更好的传热减少了热效应。综合这些因素使得平行板结构可以在更高的剪切速率下使用。
  平行板上轴向力与法向应力差和第二法向应力差的差成正比,而不是像在锥板中与法向应力差成正比,因此可以结合平行板结构与锥板结构来测量流体的第二法向应力差。
  平行板结构可以更方便地安装光学设备和施加电磁场。
  对于填充体系,板间距可以根据填料的大小进行调整。因此平行板更适用于测量聚合物共混物和多相聚合物体系(复合物和共混物)的流变性能。
  通过改变间距和半径,可以系统的研究表面和末端效应。
  平行板的表面更容易清洗。

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