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流变学(二)
发布时间:2012-09-18   点击次数:1050次

1.1为何要做有关流变的测量?

    任何一位在开始学习有关流变的过程中一定先会问一个问题,那就是为什么要做黏度的测量呢?成千的做相关实验的研究人员告诉我们,它可以提供我们资料,包括流程的影响、公式的改变以及对象对时间的变化状况,以帮助我们更进一步的了解实验系统的行为并且做相当程度的推测。

 在流变特性的测量里,常见的是对于其品质的控制,如一批批的原料必须有着一致的流变特性。也就是为了这个原因,对于产品的一致性与品质的控制上,大家相信流体的行为是一个zui直接能够测量的方式。

  而研究流体行为的另外一个原因,是因为它是一个直接可估计获得的性质。如一个高黏度的液体,在传送上我们知道需要比较高瓦数的泵。因此了解流变行为对于管线设计与泵的装配设计系统上是非常有用的。

  另外在研究上也被提出,物质的特性在流变上的表现是敏感的,如物质分子量的增加或是其分子量分布不一致,亦会直接反映在其流动行为上。这在高分子的合成上是很重要的,我们可以藉由其流变行为来比较其分子量,而不需大事周章的去测量其真正数值。流变的测量在接下去的化学反应中也是非常有用的;应用在生产中的品质控制或是藉由它来控制一个流程,并且无论在化学、机械、热处理、添加物的影响或是热硬化反应的过程。它也是预测并控制产品特性、zui终使用表现与材料行为的一种方法。

 

1.2思维流变现象

  一开始,让我们思考一个问题,在一产品或流程上,流变的某些参数是否对它们有着关连性呢?要知道问题的答案,直觉上我们必须要在材料的化学及物理现象上下功夫,而原因是因为它们会反映出流变行为。现在,我们先假设这些信息我们已经知道并且也确定了几种的可能性。我们要做的下一步是去收集一些初步关于流变一些数据,并且思考决定此系统所表现出的流体行为特性是属于那一范畴内。基本上,上述决定帮助我们选择使用某一款本公司的黏度计做测量并且绘制其有关流体行为的结果在第四章对此有特别加以论述

  一旦流体的行为已经确定,我们就能对于系统成分间的互相作用情形有更详细的了解(在4.7节可以找到更多有关影响流变特性的信息)。在本公司的仪器内亦建有不少的数学模式可拿来对资料做zui适化的仿真这些数学模式我们在第五章亦有加以论述

  这些数学模式范围从简单到复杂我们都有提供。有些仅是将数据绘制成图表;其它则需要两种变量比例的计算。有些是相当复杂的,需要用到计算器或计算机的程序设计。这类的分析可以将我们的资料作zui有效的利用,常常也能由这些程序得到一些对流程与产品来说很重要的一些数字。

  一旦我们能得知流变量据和产品行为的关系,这些流程就能够被我们一再地反复使用,而测得的数据也可以帮助我们做些产品现象与行为的预测评估。

 

1.3黏度测量所考虑的三个学派

  在流变学的应用和黏度计的使用上面来说,经验中有三个思量的基本方向。我们把它们列在这里,并且提供您选择,在选择上并没有的对与错,因为每一个都有自己的优点。

 

1.3.1实用学派

  *个思考方向是其实用价值。选择这一类的人们关心的不是流变的理论或是一些测量的参数,他们所需要的是本公司仪器提供的数据,这些数据对有关产品与流程方面非常的有用。重视品质控制与工厂产品应用的使用者是隶属于此范畴内的。

 

1.3.2理论学派 

  第二个我们所提到的思考面与理论有较密切的关系。支持此一学派的人们知道,本公司某些种类的黏度计无法直接的提供非牛顿流体的剪率数值与黏度。然而,他们发现可以将一些重要的结果或是流程参数与读到的黏度加以研究来找到其相关性。有许多使用者是属于这一范畴内的。在许多与流变相关的文献上常提到一句话,我知道这组数据并不是非常的,但是我们把它放在心里,并多取几组数据来提供比较。在许多的例子里,照着上述的流程我们可以得到一些令人满意的结果,而不需要再去购买一些更高精密且昂贵的流变仪器设备。

1.3.3学术学派

  第三类的人们是相当学术派的。他们需要所有测量的参数,特别是剪率及简力,他们都想要知道并且予以了解。他们对于装置的几何形状也一并想要了解,如cone and plate或是coaxial cylinders。举一些本公司的产品来说有Wells-Brookfield Cone/PlateCAP ViscometersUL adapterSmall Sample AdapterThermoselDin AdapterSpiral Adapter accessoriesPVS Rheometer一样。这些仪器可以有效的测得剪率而也可直接地得到黏度数值。

     上述的是我们提供给您的有关黏度测量思维的几个方向。您可以依据您的背景、目标、方法与拥有仪器的种类来加以选择。而以下的章节是一些相关的资料。

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