Pendahuluan
Geometri yang menciptakan profil laju geser yang seragam seperti sistem kerucut/pelat dan silinder lebih disukai untuk pengukuran rotasi karena menghasilkan nilai absolut viskositas geser. Laju geser dan tegangan geser yang diterapkan pada sampel didefinisikan dengan jelas menggunakan celah pengukuran dengan perpindahan dan torsi.
Namun, berbagai macam material tidak dapat diukur dengan geometri seperti itu, misalnya, jika terjadi sedimentasi atau jika sampel mengandung partikel berukuran large. Dalam kasus ini, penentuan viskositas masih memungkinkan dengan menggunakan geometri "relatif", dinamakan demikian karena profil laju geser tidak sepenuhnya seragam.
Gambar 1 menunjukkan salah satu geometri ini. Bola orbital kembar dikembangkan untuk pengukuran pada bahan bangunan yang sering mengandung partikel large.
Pengukuran yang dilakukan pada dua sampel dengan bola orbital kembar dan perangkat yang sama dapat dibandingkan satu sama lain. Namun, perlu diingat bahwa hasil pengukuran tersebut tidak 100% benar karena bidang geser yang diterapkan tidak seragam.
Dalam pembahasan berikut, pengukuran yang dilakukan dengan geometri absolut dibandingkan dengan pengukuran yang dilakukan dengan bola orbital kembar.
Parameter Pengukuran
Pengukuran rotasi (viskositas) dilakukan pada cat dinding dengan bola orbital kembar (geometri relatif) dan sistem kerucut/piring (geometri absolut).
Kondisi yang digunakan untuk pengujian dirangkum dalam tabel 1.
Untuk semua rheometer, konstanta geometri digunakan sebagai faktor konversi, dengan mengambil parameter instrumen seperti torsi dan perpindahan, dan mengubahnya menjadi tegangan dan laju geser. Untuk kerucut dan pelat, konstanta ini didefinisikan dengan baik1. Untuk geometri relatif, seperti bola orbital kembar, prosedur alternatif2 digunakan untuk menghasilkan kesepakatan yang dekat dengan geometri absolut.
1 Macosko CW: Rheology Concepts, Principles and Applications, Wiley-VCH (1992)
2 Duffy JJ, Hill AJ, Murphy SH: Metode sederhana untuk menentukan konstanta tegangan dan SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan untuk sistem pengukuran non-standar pada rheometer rotasi, Appl. Rheol. 25 (2015) 42670
Tabel 1: Kondisi Pengujian
| Sampel | Cat dinding | |
| Perangkat | Kinexus ultra + | |
| Geometri | Mutlak: CP1/40 (pelat kerucut, diameter: 40 mm, sudut kerucut: 1°) | Bola Orbital Kembar |
| Celah | 26 μm | 1 mm (Jarak antara bola dan bagian bawah cangkir) |
| Laju geser | 0.1 hingga 100 s-1 | |
Hasil Pengukuran
Gambar 2 menampilkan kurva yang dihasilkan dari dua pengukuran selama pengukuran viskometri kondisi tunak antara 0,1 dan 100 s-1.
Kurva menunjukkan kesesuaian yang baik antara nilai viskositas geser yang diperoleh dengan bola orbital kembar dan yang berasal dari pengukuran dengan sistem kerucut/pelat selama tiga dekade laju geser.
Kesimpulan
Geometri absolut seperti geometri kerucut/pelat adalah pilihan pertama untuk mendapatkan nilai viskositas geser. Namun, jika sampel sangat tidak stabil, misalnya terjadi sedimentasi atau pemisahan, atau jika sampel mengandung large partikel, geometri absolut tidak sesuai karena nilai viskositas geser tidak representatif. Bola orbital kembar menghasilkan informasi yang lebih konsisten dan representatif tentang viskositas sampel selama pengujian reologi. Dalam contoh ini, ditunjukkan bahwa pengukuran dengan geometri bola orbital kembar memberikan nilai viskositas geser yang representatif dari suatu material.