19.09.2023 by Milena Riedl
Principe de fonctionnement des rhéomètres capillaires
Traditionnellement, les rhéomètres capillaires sont utilisés pour mesurer la viscosité de cisaillement et l'élasticité des matériaux visqueux à des taux de cisaillement élevés. Dans cet article et cette vidéo, Natalie Rudolph (PhD) explique le principe de fonctionnement, les paramètres et leurs relations du rhéomètre capillaire.
Dans l'article précédent sur la rhéométrie capillaire, nous avons répondu à la question importante de savoir pourquoi un rhéomètre capillaire est nécessaire, quels paramètres peuvent être mesurés et à quelles fins les paramètres peuvent être utilisés.
Natalie Rudolph (PhD) explique le principe de fonctionnement, les paramètres et leurs relations du rhéomètre capillaire dans la vidéo ci-dessous.
À quoi ressemble une courbe d'écoulement de la viscosité caractéristique ?
Pour chaque vitesse de piston appliquée, un taux de cisaillement (dépendant du diamètre de la filière) est appliqué à l'échantillon. Une pression d'équilibre est enregistrée pour chaque vitesse de piston afin de calculer la viscosité de cisaillement. La viscosité de cisaillement est calculée à partir de la vitesse et de la pression qui prévalent à différentes vitesses de cisaillement.
La plupart des échantillons (en particulier les polymères) suivent une courbe caractéristique d'écoulement de la viscosité. Dans la région de cisaillement nul, la viscosité est indépendante du taux de cisaillement. Cela se produit à de faibles taux de cisaillement car la DéformationLa Déformation décrit une déformation d’un matériau qui subit une contrainte ou une force mécanique externe. Les formulations d’élastomères présentent des propriétés de fluage, si une charge constante est appliquée.déformation n'est pas suffisamment large pour démêler les longues chaînes de polymères. La région d'Effet de cisaillementLe type le plus courant de comportement non newtonien est l'amincissement par cisaillement ou l'écoulement pseudoplastique, où la viscosité du fluide diminue avec l'augmentation du cisaillement.amincissement par cisaillement décrit la région où la viscosité continue à diminuer avec l'augmentation des taux de cisaillement. Une fois que les chaînes de polymères sont allongées et étirées au maximum, un cisaillement accru ne peut plus réduire la viscosité. C'est ce que l'on appelle la région de viscosité infinie.
Afin d'obtenir des courbes de viscosité précises, il est nécessaire de comprendre les facteurs d'impact sur les résultats des mesures. Ces facteurs peuvent être basés sur l'installation, mais aussi sur les propriétés du matériau, comme le comportement d'Effet de cisaillementLe type le plus courant de comportement non newtonien est l'amincissement par cisaillement ou l'écoulement pseudoplastique, où la viscosité du fluide diminue avec l'augmentation du cisaillement.amincissement par cisaillement lui-même.
Bagley et Rabinowitsch Corrections
Dans la vidéo, le Dr Rudolph explique en détail les corrections de Bagley et de Rabinowitsch et démontre leur importance. La correction de Bagley est nécessaire en raison des conditions d'écoulement typiques qui pressent le matériau d'un réservoir plus grand vers une matrice plus petite. La correction de Rabinowitsch est plus importante pour les matériaux non newtoniens tels que les polymères.
La semaine prochaine, nous vous donnerons plus de détails sur le RH 2000 et nous vous montrerons, lors d'un essai rapide, à quel point l'instrument est facile à utiliser.