哈克 CaBER 1流體拉伸流變儀簡介:
流體的拉伸行為知識對工業和基礎研究都很重要。含有很強拉伸成分的復雜流動在許多工業加工和應用中都存在。例如擠出流動、涂敷流動、壓縮流動以及纖維紡絲流動。同剪切流動相比,大多數材料拉伸流動顯示很不同的反應。用CaBER儀器分析的流體細絲的細化和斷裂給出有關材料物性的很有價值的信息,這是旋轉流變儀無法提供的!
哈克 CaBER 1流體拉伸流變儀操作原理:
少量樣品(< 1ml)置于兩個圓平板之間。上板以用戶設定的應變速率迅速與下板分開。因此形成一不穩定流體細絲。拉伸停止后,細絲中點的流體承受由流體拉伸性能定的拉伸應變速率。激光測微尺監測逐漸變細的流體細絲中點直徑隨時間變化。表面張力、粘度、質量轉換和彈性的對抗影響可以由軟件中相應模型定量化。自動實驗分析和模型比較提供迅速定義下列參數:粘度、表面張力、彈性、松弛時間和細絲斷裂時間。
應用
膠粘劑(ji) |
工業(ye)產品 |
日用品 |
?溶劑揮發與吸濕食品 |
?松弛時間譜 |
?罐裝性 |
?成形性 |
?本構模型 |
?斷裂時間 |
?斷裂時間 |
?可紡絲性印刷油墨 |
?溶劑揮發 |
?面團的松弛 |
?成形性 |
?加工性 |
?彈性不穩定性 |
?飛墨 |
|
拉伸流變儀CaBER 1介紹
世界上一臺(tai)商業化的拉伸流變儀——CaBER 1
研究中低粘度流(liu)體或半固(gu)體在(zai)拉伸作(zuo)用(yong)下(xia),其細絲直徑隨時(shi)間的變化過程。
CaBER 1擴展測量能力
在傳統 CaBER 試驗中,往(wang)往(wang)使(shi)(shi)用激光測微(wei)尺,對上下(xia)兩板之間形(xing)成的(de)(圓柱形(xing))流(liu)體細絲,進行(xing)由(you)表面張力誘(you)導(dao)的(de)細化(隨時(shi)間變化)測量,然后使(shi)(shi)用測得數據算出拉伸粘度(du)數據。
為分析(xi)更多樣(yang)品的(de)(de)實際(ji)細絲形狀,并測量其拉伸性能(neng),現在可在 Thermo Scientific HAAKE CaBER 1 拉伸流變儀上裝配高速(su)攝(she)像頭(tou)。高速(su)攝(she)像頭(tou)具有遠心物鏡和遠心背光系統,可拍(pai)攝(she)流體隨(sui)時間變化形成細絲的(de)(de)過程。
圖(tu) 1:HAAKE CaBER 1(配(pei)高速攝像頭(底座配(pei) X-Y-Z 定位(wei)臺(tai))和改良(liang)型(xing)換熱器(適用于遠(yuan)心照(zhao)明)。
隨后,這些圖(tu)(tu)像可(ke)用于后續(xu)圖(tu)(tu)像和輪廓分析,以:
•分析(xi)非圓柱形細絲
•確(que)定表觀拉伸屈服應力
•研究流(liu)體(ti)誘發相(xiang)位分離(li)
•測量粘度(du)極低的樣品(pin)
圖 2:溫(wen)控箱的(de)近(jin)視圖
為(wei)對應流體(ti)細絲的(de)位(wei)置定(ding)位(wei)攝像頭(tou),開發了一種底座,底座上可裝(zhuang)配(pei)攝像頭(tou)和HAAKE CaBER 1,還(huan)配(pei)有(you)攝像頭(tou)用 X-Y-Z定(ding)位(wei)臺。
為將背(bei)光系統安裝(zhuang)到 HAAKE CaBER 1 上,開發了改良(liang)型(xing)換熱器(配有背(bei)光系統用支架)。
為(wei)在(zai)規定溫(wen)度范圍(5℃~90℃)內(nei)測量,開(kai)發(fa)了新型溫(wen)控箱,該溫(wen)控箱可加裝到在(zai)售的任意一款(kuan) HAAKE CaBER 1 中(zhong)。溫(wen)控箱專用(yong)(yong)于與水浴循(xun)環器共同使(shi)用(yong)(yong);配外部接頭,便于將溶劑(ji)注入溶劑(ji)阱,防止樣品蒸發(fa),還便于使(shi)用(yong)(yong)氮氣沖洗箱體。
適(shi)用于 HAAKE CaBER 1 流變儀的新型(xing)高速成像(xiang)系統和新型(xing)溫控箱均(jun)由(you)德國卡(ka)爾斯魯厄(e)理工學(xue)院(KIT)應(ying)用力學(xue)(AME)研究(jiu)組研發。
訂購信息
603-1025 改良型換熱器,配有適用(yong)于遠心照(zhao)(zhao)明的(de)支架。(對于現有 HAAKE CaBER 1,也需要 603-1026。)不(bu)含遠心照(zhao)(zhao)明。推薦型號:Vision & Control TZB30-B/VC(照(zhao)(zhao)明面積(ji) Ø 30 mm)或同級(ji)型號。
603-1026 僅適用于現有(you) HAAKE CaBER 1:將換 熱(re) 器(qi) 更 換 為 改(gai) 良 型 換 熱(re) 器(qi)
603-1025 時(shi),需(xu)再次(ci)校(xiao)準(zhun)。(不含603-1025)
603-1027 配 X-Y-Z 定位(wei)臺的(de)底座,用于(yu)安裝高速攝像頭(tou)(tou)和 HAAKE CaBER 1。不含(han)攝像頭(tou)(tou)和透鏡。攝像頭(tou)(tou)型號取決于(yu)個體需(xu)求,例(li)如:Fastcam MiniUX100,Modell 800K / M1(高端型
號),Optronics CR600x2 或 ImagingSolutions Motion Traveller 系列(基本(ben)型(xing)號)。
603-1028 溫控箱,用于(yu)控制流體溫度。不(bu)含循環器。
參考文獻
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[5] K. Niedzwiedz, H. Buggisch, N. Willenbacher (2010)Extensional rheology of concentrated emulsions as probed by capillary breakup elongation rheometry(CaBER). Rheol. Acta 49,1103-1116
[6] K. Niedzwiedz, O. Arnolds, N. Willenbacher,R. Brummer (2009) Capillary Breakup Extensional Rheometry of Yield Stress Fluids.Appl. Rheol. 19(1), 41969
CaBER 1具體應用實例
領(ling)域
•工業研發、質量控制
•拉伸流變科學研究
行業
• 油墨涂料 • 樹脂
• 粘性 • 松弛行為
• 飛濺 • 紡織行為
• 霧化
• 食品 • 化妝品
• 粘性 • 裝填
• 口感
CaBER 1總結
HAAKE CaBER拉伸(shen)流變儀(yi)
• 獨一無二的拉伸流變(bian)測量(liang)儀(yi)器(qi)
• 可進行(xing)流體(ti)拉伸實驗(yan)
• 高速攝(she)像功(gong)能(neng)選項
• 經(jing)典拉伸(shen)流變儀的完(wan)美功能延(yan)伸(shen)
• 法向力選(xuan)項(xiang)
• 采集法向力數據
• 獲取更多拉伸流變學信息