19.09.2023 by Milena Riedl
Αρχή λειτουργίας των τριχοειδών ρεομέτρων
Παραδοσιακά, τα τριχοειδή ρεόμετρα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του ιξώδους διάτμησης και της ελαστικότητας ιξωδών υλικών σε υψηλούς ρυθμούς διάτμησης. Σε αυτό το άρθρο και το βίντεο, η Natalie Rudolph (PhD) εξηγεί την αρχή λειτουργίας, τις παραμέτρους και τις σχέσεις τους του τριχοειδούς ρεομέτρου.
Στο προηγούμενο άρθρο του ιστολογίου σχετικά με την τριχοειδή ρεομετρία, απαντήσαμε στο σημαντικό ερώτημα γιατί υπάρχει ανάγκη για ένα τριχοειδές ρεόμετρο, ποιες παράμετροι μπορούν να μετρηθούν και για ποιους σκοπούς μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι παράμετροι.
Η Natalie Rudolph (PhD) εξηγεί την αρχή λειτουργίας, τις παραμέτρους και τις σχέσεις τους με το τριχοειδές ρεόμετρο στο παρακάτω βίντεο.
Πώς μοιάζει μια χαρακτηριστική καμπύλη ροής ιξώδους
Για κάθε εφαρμοζόμενη ταχύτητα εμβόλου, εφαρμόζεται στο δείγμα ένας ρυθμός διάτμησης (που εξαρτάται από τη διάμετρο της μήτρας). Καταγράφεται μια πίεση ισορροπίας για κάθε ταχύτητα εμβόλου για τον υπολογισμό του ιξώδους διάτμησης. Το διατμητικό ιξώδες υπολογίζεται από την ταχύτητα και την πίεση που επικρατούν σε διαφορετικές ταχύτητες διάτμησης.
Τα περισσότερα δείγματα (ιδίως τα πολυμερή) ακολουθούν μια χαρακτηριστική καμπύλη ροής ιξώδους. Στην περιοχή μηδενικής διάτμησης, το ιξώδες είναι ανεξάρτητο του ρυθμού διάτμησης. Αυτό συμβαίνει σε χαμηλούς ρυθμούς διάτμησης, καθώς η παραμόρφωση δεν είναι large αρκετή για να διαχωρίσει τις μεγάλες πολυμερικές αλυσίδες. Η περιοχή αραίωσης διάτμησης περιγράφει την περιοχή όπου το ιξώδες συνεχίζει να μειώνεται με την αύξηση των ρυθμών διάτμησης. Μόλις οι πολυμερικές αλυσίδες επιμηκυνθούν και τεντωθούν στο μέγιστο βαθμό, η αυξημένη διάτμηση δεν μπορεί να μειώσει περαιτέρω το ιξώδες. Αυτή είναι η λεγόμενη περιοχή άπειρου ιξώδους.
Για να ληφθούν ακριβείς καμπύλες ιξώδους, απαιτείται η κατανόηση των παραγόντων που επηρεάζουν τα αποτελέσματα των μετρήσεων. Οι παράγοντες αυτοί μπορεί να βασίζονται στη ρύθμιση, αλλά και στις ιδιότητες του υλικού, όπως η ίδια η συμπεριφορά διατμητικής αραίωσης.
Διορθώσεις Bagley και Rabinowitsch
Στο βίντεο, ο Dr. Rudolph εξηγεί λεπτομερώς τόσο τη διόρθωση Bagley όσο και τη διόρθωση Rabinowitsch και αποδεικνύει τη σημασία τους. Η διόρθωση Bagley απαιτείται λόγω των τυπικών συνθηκών ροής που πιέζουν το υλικό από μια μεγαλύτερη δεξαμενή στη μήτρα smaller. Η τελευταία διόρθωση Rabinowitsch είναι πιο σημαντική για μη-νευτωνικά υλικά όπως τα πολυμερή.
Την επόμενη εβδομάδα, θα μοιραστούμε λεπτομέρειες σχετικά με το RH 2000 και θα δείξουμε σε μια γρήγορη δοκιμαστική λειτουργία πόσο εύκολη είναι η λειτουργία του οργάνου.