19.09.2023 by Milena Riedl
Arbejdsprincip for kapillarreometre
Traditionelt er kapillarreometre blevet brugt til at måle viskøse materialers forskydningsviskositet og elasticitet ved høje forskydningshastigheder. I denne artikel og video forklarer Natalie Rudolph (ph.d.) kapillarreometerets arbejdsprincip, parametre og deres relationer.
I den forrige blogartikel om kapillarreometri besvarede vi det vigtige spørgsmål om, hvorfor der er behov for et kapillarreometer, hvilke parametre der kan måles, og til hvilke formål parametrene kan bruges.
Natalie Rudolph (ph.d.) forklarer kapillarreometerets arbejdsprincip, parametre og deres relationer i videoen nedenfor.
Hvordan ser en karakteristisk viskositetsflowkurve ud?
For hver anvendt stempelhastighed påføres prøven en forskydningshastighed (afhængig af matricens diameter). Et ligevægtstryk registreres for hver stempelhastighed for at beregne forskydningsviskositeten. Forskydningsviskositeten beregnes ud fra den hastighed og det tryk, der er fremherskende ved forskellige forskydningshastigheder.
De fleste prøver (især polymerer) følger en karakteristisk viskositetsflowkurve. I nulforskydningsområdet er viskositeten uafhængig af forskydningshastigheden. Dette sker ved lave forskydningshastigheder, da deformationen ikke er large nok til at løsne de lange polymerkæder. Den forskydningsudtyndende region beskriver den region, hvor viskositeten fortsætter med at falde med stigende forskydningshastigheder. Når polymerkæderne er forlænget og strakt til det maksimale, kan øget forskydning ikke reducere viskositeten yderligere. Dette er den såkaldte uendelige viskositetsregion.
For at opnå nøjagtige viskositetskurver er det nødvendigt med en forståelse af de faktorer, der påvirker måleresultaterne. Disse faktorer kan være baseret på opsætningen, men også på materialeegenskaberne som selve forskydningsfortyndingsadfærden.
Bagley og Rabinowitsch rettelser
I videoen forklarer Dr. Rudolph både Bagley- og Rabinowitsch-korrektionen i detaljer og demonstrerer deres betydning. Bagley-korrektionen er nødvendig på grund af de typiske flowforhold, der presser materiale fra et større reservoir ind i den mindre dyse. Den sidstnævnte Rabinowitsch-korrektionRabinowitsch-korrektionen (eller Weissenberg-Rabinowitsch-korrektionen) anvendes til at få mere nøjagtige værdier for forskydningshastighed fra ikke-newtonske materialer målt ved hjælp af en kapillær flowteknik.Rabinowitsch-korrektion er vigtigst for ikke-newtonske materialer som polymerer.
I næste uge vil vi dele detaljer om RH 2000 og vise i en hurtig testkørsel, hvor let instrumentet er at betjene.