Продукция

Реометры

Что такое реология?

Реология - это мера деформации и текучести материала, которая обеспечивает важную связь между микроструктурой продукта и его эксплуатационными характеристиками. Цель разработчиков рецептур - создать продукт, отвечающий желаемым критериям эффективности, контролируя его микроструктуру и, в конечном счете, реологию.

Реология является не только важным аналитическим инструментом для научно-исследовательской отрасли, но и ценным показателем эффективности для контроля качества. Возможность настраивать и создавать индивидуальные методы в программном обеспечении делает его работу в лаборатории контроля качества первостепенной. Методы могут включать в себя специальные инструкции по типу образца, критерии "прошел-не прошел", автоматический анализ, сохранение, экспорт и создание отчетов - и все это нажатием одной кнопки.

NETZSCH Analyzing & Testing - единственная компания на рынке, которая предлагает как ротационные, так и капиллярные реометры, а в сочетании с другими приборами для термического анализа, такими как дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК), обеспечивает широкие возможности анализа из одного источника.

Обзор метода

Реологический анализ образцов является фундаментальной частью разработки многих типов продуктов. В отличие от вискозиметра, реометр может измерять свойства образцов при очень низких скоростях сдвига, как при седиментации, или при высоких скоростях сдвига, наблюдаемых при перекачивании, смешивании и нанесении. Проводя измерения в нужном диапазоне сдвига, мы можем адекватно имитировать процесс течения и таким образом отличать хорошие продукты от плохих. Реометр также может определить эффект от добавления различных количеств добавок или изменения технологического процесса и таким образом использоваться для оптимизации рецептуры и производства продукта.

Реометр не только измеряет вязкость продукта при комнатной температуре, но и может быть использован для оценки вязкости при программируемом температурном профиле. Это также может быть использовано с полимерами для оценки технологичности и температуры стеклования. Точные результаты получаются при минимальных затратах времени на тестирование, поскольку можно запустить заранее запрограммированный анализ и оставить его на ночь или даже без присмотра.

Обзор методологии

Рисунок 1: Вращательные колебания образца, помещенного между конусом и пластиной.

В реометрах вращения может использоваться множество различных измерительных систем, но наиболее распространенными являются конус и пластина, параллельные пластины, коаксиальные цилиндры и приспособления для кручения. В случае конуса и пластины или параллельных пластин образец загружается на нижнюю плоскую пластину с регулируемой температурой, а верхняя конусная или плоская пластина опускается на образец, сдавливая его в определенном пространстве. После удаления излишков образца верхняя измерительная система подвергается сдвигу в одном направлении (вискозиметрия) или вращательным колебаниям (осцилляция, как показано на рис. 1 ниже).

Вискозиметрия может использоваться для исследования предела текучести, т.е. напряжения, необходимого для начала течения образца, моделирования процесса сдвига, измерения стабильности сдвига или анализа изменения вязкости в зависимости от температуры. Колебательные испытания обычно исследуют вязкоупругую структуру образца без его разрушения. Сначала проводится амплитудная развертка, чтобы определить, сколько large колебаний может выдержать образец до разрушения структуры, это называется линейной вязкоупругой областью. После определения линейной вязкоупругой области можно провести частотную развертку, временную развертку или температурную развертку, чтобы исследовать, как изменяется вязкоупругая структура и вязкость в динамических условиях.

Рисунок 1: Сердце капиллярного реометра Rosand

В капиллярном реометре Rosand образец загружается в цилиндрическую бочку, предварительно настроенную на требуемую температуру испытания. Затем поршень с сервоприводом используется для выдавливания материала образца через цилиндрическую или прямоугольную щелевую фильеру, установленную в конце бочки, с очень контролируемой скоростью (объемным расходом). Перепад давления в фильере постоянно контролируется и измеряется с помощью датчика давления, расположенного прямо над фильерой. Капиллярные реометры Rosand могут оснащаться широким диапазоном датчиков давления и фильер, что делает их универсальными для измерения широкого спектра типов образцов. Типичная вязкость образцов может варьироваться от струйных чернил до высоконаполненных образцов резины с высоким модулем упругости. Стандартный температурный диапазон прибора обычно составляет от окружающей среды до 400°C (с криогенным охлаждением и максимальной температурой 500°C в качестве опции).

Капиллярные реометры могут использоваться для измерения сдвиговой вязкости, растяжимой вязкости и упругости, а также для проведения испытаний на термическую деструкцию, испытаний на течение и отсутствие течения, испытаний на объемное давление (PVT), волочение (прядение волокон), релаксацию напряжения, анализ скольжения стенок и другие.

Создание кривой вязкостного течения

Испытание на постоянный сдвиг предназначено для изучения зависимости между напряжением сдвига и скоростью сдвига материала, при этом сдвиговая вязкость представляет собой отношение этих двух параметров. Процедура испытания включает в себя предварительную настройку температуры испытания, затем загрузку образца с периодическим утрамбовыванием для обеспечения равномерного заполнения, чтобы уменьшить количество пустот и захвата воздуха. За загрузкой образца следует дополнительное сжатие перед испытанием, чтобы образец был максимально деаэрирован и полностью уплотнен. Серия дискретных скоростей поршня (скоростей сдвига) selectв интересующем диапазоне скоростей сдвига, и образец выдавливается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие давления при каждой скорости. Давление контролируется во время испытания, а напряжение сдвига рассчитывается при каждой собранной точке данных. Для получения точных результатов, отражающих истинные свойства потока образца, пользователь имеет возможность применить до двух поправок, связанных с ошибками входного давления и неньютоновского течения.

Ротационные реометры

Капиллярные реометры

Реометры динамического сдвига (DSR) для испытаний асфальтового вяжущего и битума

Наше обещание качества:

NETZSCH'Неограниченная гарантия

На сайте NETZSCH наша приверженность качеству выходит за рамки самих приборов. Мы понимаем, что ваши инвестиции в передовые технологии являются долгосрочными, и поэтому мы предлагаем нечто поистине уникальное - нашу неограниченную гарантию.

Узнать больше

Реология - сердце рецептуры и обработки

Существует два типа реометров: ротационный и капиллярный высокого давления. Основное различие между ними заключается в применяемой скорости сдвига.

Почему важно проводить измерения при различных скоростях сдвига? Мы можем составить представление о наших материалах, понять, как рецептура может влиять на реологию и, в свою очередь, на обработку и производительность. Поведение материала в состоянии покоя может полностью отличаться от поведения во время производства, транспортировки, применения или с течением времени.

Скорость сдвига, представляющая большой интерес для реологических измерений, зависит от области применения. Например, распыление требует высоких скоростей сдвига, другие области применения, такие как седиментация, связаны с низкими скоростями сдвига. Соответственно, выбор реометра зависит от требуемой скорости сдвига. В то время как Kinexus, как ротационный реометр, является предпочтительным прибором для измерения в диапазоне низких скоростей сдвига, для достижения высоких скоростей сдвига до 1 000 000 ^с-1 можно использовать капиллярный реометр Rosand.

NETZSCH компания Rosand является единственной компанией на рынке, предлагающей оба типа реометров, и в сочетании с другими приборами для термического анализа создает широкие возможности анализа из одних рук.

Приложения

Совершенствуйте свои процессы: Какой инструмент соответствует вашим потребностям?

Если вам нужно измерить структуру твердого тела или определить производительность при перекачивании, то, обладая более чем 14 десятилетиями опыта работы со скоростью сдвига в реометрии, мы можем предложить вам приборы, которые помогут вам.

От низких до высоких скоростей сдвига: NETZSCH достигает их всех

Как реология может помочь вам?

Книга-приложение: Вращательная реология: Интерпретация данных по приложениям

На более чем 100 страницах представлены многочисленные примеры измерений в таких областях, как:

Краски, покрытия и чернила
Полимеры
Пищевые продукты
Фармацевтика и косметика
Битум, нефтехимия и другие.
Во введении объясняются основные понятия реологии, что делает эту книгу small стандартной работой, особенно для начинающих, но также и для опытных пользователей.

нажмите здесь для скачивания

Книга-приложение: Капиллярная реология: Интерпретация данных по приложениям

В этой новой брошюре дается введение в технологию и предметную область, рассматриваются примеры применения, показывается, как характеризовать фундаментальные свойства материала, и приводятся результаты измерений с использованием передовых методов.

Брошюра дает представление о том, как свойства сдвига и растяжения могут влиять на поведение материала в процессе применения, позволяя при этом исследовать проблемы обработки и продолжать производство на заводе. Это подчеркивает важность и выгоду для производителя материала, переработчика и исследователяarc.

нажмите здесь для скачивания