聚合物流变学导论2006秋-07-流变测量a.pdf

Rheometry (流变测量)
eter, rheometer (流变仪)
¾ Viscosity testing: Finger, Ford Cup
¾Falling Ball eter (落球粘度计)
¾Capillary rheometer
¾ Rotational eter
¾Dynamic Rheometer
¾Extensional eter
Viscosity
¾ Relative viscosity (相对粘度)
¾ Steady Viscosity (稳态粘度)
¾ Dynamic Viscosity (动态粘度)
¾ Extensional Viscosity (拉伸粘度)
Normal Stress (法向应力)
(屈服点)
(清漆) (涂料)
1
Falling Ball eter
Falling ball eter Laminar flow Turbulent flow
Method: Stoks Law: the frictional force f1 is
proportional to the velocity v and to the
Measuring the falling time of a ball radius r of the ball
in the liquid
f = 6πηrv f ∝ v2
f1 = 6πηrv
4
3 Falling Ball
−2 −1 f2 = πr (ρs −ρ)g
γ& < 10 s 3
f 6 rv
4 dv 1 = πη
f − f = πr 3ρ 2r
2 1 3 s dt
When the velocity is constant: 0 /sec
v
f2 − f1 = 0 h
Heater
无法给出η~ γ 2gr 2 (ρ−ρ)t
& η= s
屈服点 Video here 9h t / sec
Advantages and Disadvantages Cochius method
Method:
根据落球法的实验数据,得不到切应力、切变 measuring the rising rate of a bubble in the liquid
速率等基本流变学参数,因此对于非牛顿流体难以
作全面分析。
f = 6πηrv
但是,对于牛顿流体,根据流体力学分析可以 1 v
估计小球附近的最大切变速率为:3V/2R ,在实验 Bubble
中控制在10-2 s-1以下,在这样低的切变速率下,聚 2r
合物流体一般可以认为是牛顿流体,因此,用落球
粘度计测得的粘度可以认为是牛顿区的粘度值,对
剪切速率无依赖性,是零切粘度。
method
video
2
玻璃毛细管粘度计平氏粘度计的粘度数据处理
Hagen-Poiseuille law
η
仪器常数
测试过程中液面高度发生变化η
所以
仪器常数的确定:
η0
用玻璃毛细管粘度计测量非牛顿流体的粘度两种特殊的玻璃毛细管
通过改变压力大小,
测量剪切力大小与粘
度之间的关系。
∆h
h1