一、流變儀的使用步驟

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

在開始使用流變儀之前，需要進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作。首先，需要選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求制備樣品。同時(shí)，檢查流變儀的各個(gè)部件是否完好，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

開機(jī)與預(yù)熱

流變儀的開機(jī)過程通常包括以下步驟：開啟空氣壓縮機(jī)，使空氣壓力升到標(biāo)準(zhǔn)值（通常為5~8bar）；打開空氣閥，確?？諝饬魍?；打開恒溫水浴，并設(shè)置合適的溫度，以確保實(shí)驗(yàn)過程中溫度恒定；最后，打開主機(jī)電源，等待自檢完成后進(jìn)行初始化操作。

在開機(jī)后，需要對(duì)流變儀進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱過程中，需要打開Flowmaster軟件，并在“Manual Control”面板中設(shè)置預(yù)熱溫度。預(yù)熱溫度應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料的性質(zhì)和要求進(jìn)行選擇，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

口模安裝與夾具準(zhǔn)備

在預(yù)熱過程中，可以進(jìn)行口模的安裝和夾具的準(zhǔn)備工作?？谀５陌惭b通常需要將口模托外側(cè)涂上銅粉潤滑劑，并分別安裝在左右料筒底部（若做單料筒實(shí)驗(yàn)則只能裝在左側(cè)）。安裝完成后，稍微擰緊即可。同時(shí)，配合壓料塞和清理?xiàng)U，將毛細(xì)管口模從料筒頂部放入輕輕接著落在口模托上。

夾具的準(zhǔn)備則包括選擇合適的夾具、轉(zhuǎn)子、傳感器等測量系統(tǒng)組件，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行安裝和調(diào)試。

軟件設(shè)置與參數(shù)導(dǎo)入

在口模安裝和夾具準(zhǔn)備完成后，需要進(jìn)行軟件設(shè)置和參數(shù)導(dǎo)入。首先，根據(jù)實(shí)際使用情況，點(diǎn)擊軟件左側(cè)示意圖的壓力傳感器和口模處，確認(rèn)或選擇合適的壓力傳感器及口模（對(duì)于口模和壓力傳感器固定配置的毛細(xì)管流變儀，此步驟可省略）。然后，點(diǎn)擊“l(fā)oad test”，將預(yù)設(shè)好的測試參數(shù)文件導(dǎo)入到軟件中；如需另外定義測試類型和參數(shù)，則點(diǎn)擊“new test”選擇相應(yīng)類型，并點(diǎn)擊“define test”定義測試口模、壓力傳感器、剪切速率范圍及取點(diǎn)數(shù)、測試溫度、預(yù)壓預(yù)熱條件、平衡條件、報(bào)警停機(jī)條件等參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)采集

在設(shè)置完成后，開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，將制備好的樣品放入夾具中，并啟動(dòng)流變儀進(jìn)行測試。在測試過程中，流變儀會(huì)施加一定的外力（通常是剪切力）于被測試物質(zhì)上，以探究物質(zhì)的流變特性。同時(shí)，流變儀會(huì)測量剪切應(yīng)力和變形速率的關(guān)系，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和分析。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束與數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需要按照正確的順序關(guān)閉流變儀的各個(gè)部件。首先，取下測量夾具，并將測量夾具與轉(zhuǎn)筒清洗干凈；然后關(guān)閉主機(jī)電源、水浴和空氣壓縮機(jī)等設(shè)備；最后歸整好實(shí)驗(yàn)儀器及器材。

在數(shù)據(jù)處理方面，可以通過計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出物質(zhì)的流變性質(zhì)如黏度、彈性模量、塑性流動(dòng)指數(shù)等。同時(shí)，還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制剪切應(yīng)力-剪切速率曲線等圖表，以便更好地理解和分析物質(zhì)的流變特性。

二、流變儀的原理

流變儀的原理可以簡述如下：

外力施加與變形

流變儀通過施加外力（通常是剪切力）于被測試物質(zhì)上，以探究物質(zhì)的流變特性。外力可以由旋轉(zhuǎn)圓盤、轉(zhuǎn)子或缸體等組件提供。被測試物質(zhì)在外力作用下會(huì)發(fā)生變形，導(dǎo)致產(chǎn)生剪切應(yīng)力。

剪切應(yīng)力與變形速率關(guān)系

流變儀通過測量剪切應(yīng)力和變形速率的關(guān)系來確定物質(zhì)的流變特性。通常情況下，流變儀會(huì)測量剪切應(yīng)力、剪切應(yīng)變、剪切速率等參數(shù)。這些參數(shù)可以反映物質(zhì)在流動(dòng)過程中的力學(xué)行為，從而得出物質(zhì)的流變性質(zhì)。

旋轉(zhuǎn)圓盤或轉(zhuǎn)子作用

流變儀一般通過旋轉(zhuǎn)圓盤或轉(zhuǎn)子來施加剪切力。被測試物質(zhì)在旋轉(zhuǎn)圓盤或轉(zhuǎn)子表面形成一個(gè)薄層，稱為剪切層。剪切力通過剪切層傳遞給物質(zhì)，使其發(fā)生變形。通過測量剪切應(yīng)力和變形速率之間的關(guān)系，可以得出物質(zhì)的流變特性。

流變性質(zhì)分析

根據(jù)流變儀測量得到的剪切應(yīng)力、剪切應(yīng)變、剪切速率等參數(shù)，可以分析物質(zhì)的流變性質(zhì)。例如，黏度是反映物質(zhì)流動(dòng)阻力的一個(gè)指標(biāo)，可以通過剪切應(yīng)力與剪切速率之間的比值來計(jì)算；彈性模量是反映物質(zhì)彈性變形能力的一個(gè)指標(biāo)，可以通過剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之間的比值來計(jì)算；塑性流動(dòng)指數(shù)則是反映物質(zhì)塑性流動(dòng)能力的一個(gè)指標(biāo)，可以通過剪切速率與剪切應(yīng)力之間的函數(shù)關(guān)系來計(jì)算。

綜上所述，流變儀是一種重要的材料測試設(shè)備，其使用步驟包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、開機(jī)與預(yù)熱、口模安裝與夾具準(zhǔn)備、軟件設(shè)置與參數(shù)導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)采集以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束與數(shù)據(jù)處理等步驟。