范文一：Y30140410李成佳旋转流变仪实验报告

华东理工大学?2014—2015学年?第1学期

《材料学仪器分?析实验1班》实验报告

班级 材硕142 学号 Y30140?410 姓名 李成佳 开课学院 材料学院 任课教师 成绩 实验仪器:旋转流变仪

实验报告内容?及要求(所选实验仪器?的功能、特点及对你可能研究领域的?应用展望?。根据选择的研究范围?，通过查阅文献资料?，内容能够反映?教师要求。):

一、实验背景

流变仪(rheome?ter)用于测定聚合物熔体，聚合物溶液、悬浮?液、乳液、涂料、油墨和食品等?流变性质的仪器。? 流变学测量是观察高分子材?料内部结构的?窗口，通过?高分子材料，诸如塑料、橡胶、树脂中不同尺?度分子链的响?应，可以表征高分?子材料的?分子量和分子量分?布，能快速、简便、有效地进行原?材料、中间产品和最?终产品的质量??检测和质量控制。?

旋转流变仪的?分类

A:控制应力型:

使用最多，如德国哈克(Haake) RS系列、美国TA的A?R系列、英国Malv?en、奥地利Ant?on-Paar的M?CR系列，都是这一类型?的流变仪。前三家的产品马达采用托杯?马达?，托杯马达属于异步交流马达?，?惯量小，特别适合于低粘度的样品测??试;Anton-Paar的M?CR流变仪和?美国TA公司?的ARES采?用永磁体直流马达?，但从原理上响应速度快?，是应力型流变仪的一种发展?方向?。这一类型的流变仪?，采用马达带动夹具?给样品施加应力?，同时用光学解码器测量产生?的应变或转速?，?并在大扭矩测量方面不?会产生大量的热?，不会产生信号?漂移。

控制应力的流变仪由于有较?大的操作空间?，?可以连接更多?的功能附件。

B:控制应变型:

只有美国TA?的ARES属于单纯的控制?应变型流变仪??，这种流变仪直流马达安?

装在底部?，通过夹具给样品施加应变?，样品上部通过夹具连接倒扭?矩传感器上?，测量产生的应力?;这种流变仪只能做单纯的控?制应变实验?，原因是扭矩传感器在测量扭?矩?时产生形变，?需要一个再平衡的时间?，因此反应时间就比较慢?，这样就无法通?过回馈循环来?控制应力。但奥地利An?ton-Paar的M?CRxx2系列流变仪采用??DSO控制，保证应变波形?不受影响。

二、哈克旋转流变仪的功能和特??点

锥板式----将待测液体至于平板与锥板?的间隙内?，通过锥板的旋转?，在一定温度下使试样收到剪??切，测定转矩值M?和角频率ω，便可以得到流体的剪切应力?和剪切速?率，进而计算出黏度?。若将应力或应变以交变形式?作用在高分子?试样上?，即可测出其动?态黏弹性。

一般分为稳态测试?、动态测试和瞬态测试?，区分它们的标准是应变或应??力施加的方式。?稳态测试采用连续的旋转来?施加应变或应?力以得到恒定??的剪切速率，在剪切流动打?到稳态时，测量由于流体形变而产生的?扭矩?。瞬态测试是指?通过施加瞬时应?变或应力来测量流体的响?应随时间的变??化。动态测试主要指对流体施加??震荡的应变或?应力，测量流体响应的应变和应力?。?在动态测试中，?可以使用在被?测试材料共震荡频?率下的自由震荡?，或者采用在固定频率下的正?弦震荡?。这两种方式都可以用来测量?黏?度和模量，不同的是在固定频率下的正?弦震荡测试?，在得到材料性能频率依赖性??的同时，还可以得到其性能的应变或??应力依赖性。

三、应用及展望

本科毕业设计聚对苯二甲酸??丙二酯(PTT)/聚丁二酸丁二?酯(PBS)共混体系酯交?换前后的结构与性能?，应用到旋转流变仪测试共混?材料在反应前?后的流变行为??。

对于多相高分子共混体系而?言?，稳态流变学测定时的连续大?形变常会造成?形态结?构的变化甚至破坏?，难以准确获得有关材料内部?形态结构的信?息?。相比之下，动态流变方法通常在小应变?下进行测定?，其过程不会对材料本身结构?造成破坏?，因此常被用

于探究不相容高?分子共混体系??内部的形态。 PTT/PBS 共混体系为典型的热力学不?相容?体系，非均相结构的产生往往会使?高分子共混体?系呈现出不同?于均相体系的??流变行为， 因此实验中采用动态流变的?方法测定不同??组分比的 PTT/PBS 共混体系在酯交换反应?前后在不同频率下??的储能模量。

510510 0/100 80/20 10/90 90/10 80/20/1phrTi(OBu)4 20/804104 90/10/1phrTi(OBu)10 30/704 40/60 50/503 60/4010310 70/30 80/20 90/102 100/021010 G'(Pa) 50/50G'(Pa) 60/4011 70/301010 80/20 90/10 50/50/1phrTi(OBu)4 60/40/1phrTi(OBu)0401010 70/30/1phrTi(OBu)4 80/20/1phrTi(OBu)4 90/10/1phrTi(OBu)4-1-11010-2-1012-2-101210101010101010101010frequency(Hz)frequency(Hz)

聚合物材料的?G′反映了材料形变过程中由于?弹性形变而储?存的能量?，通常用来表征聚合物的弹性?，?聚合物材料的?储能模量G′是材料内部结构和自身性质?的反应?，对于热力学不?相容的PTT?/PBS共混体系而言储能模??量G′的变化在反应了共混体系组??分间相容性的?变化

教师评语:

教师签名

2014年 月 日

备注:第 周前将报告发?至任课老师

范文二：Y30140410 李成佳 旋转流变仪实验报告

华东理工大学2014—2015学年第1学期

《材料学仪器分析实验1班》实验报告

班级 材硕142 学号 Y30140410 姓名 李成佳 开课学院 材料学院 任课教师 成绩 实验仪器:旋转流变仪

实验报告内容及要求(所选实验仪器的功能、特点及对你可能研究领域的应用展望。根据选择的研究范围，通过查阅文献资料，内容能够反映教师要求。):

一、实验背景

流变仪(rheometer)用于测定聚合物熔体，聚合物溶液、悬浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流变性质的仪器。 流变学测量是观察高分子材料内部结构的窗口，通过高分子材料，诸如塑料、橡胶、树脂中不同尺度分子链的响应，可以表征高分子材料的分子量和分子量分布，能快速、简便、有效地进行原材料、中间产品和最终产品的质量检测和质量控制。

旋转流变仪的分类

A:控制应力型:

使用最多，如德国哈克(Haake) RS系列、美国TA的AR系列、英国Malven、奥地利Anton-Paar的MCR系列，都是这一类型的流变仪。前三家的产品马达采用托杯马达，托杯马达属于异步交流马达，惯量小，特别适合于低粘度的样品测试;Anton-Paar的MCR流变仪和美国TA公司的ARES采用永磁体直流马达，但从原理上响应速度快，是应力型流变仪的一种发展方向。这一类型的流变仪，采用马达带动夹具给样品施加应力，同时用光学解码器测量产生的应变或转速，并在大扭矩测量方面不会产生大量的热，不会产生信号漂移。

控制应力的流变仪由于有较大的操作空间，可以连接更多的功能附件。

B:控制应变型:

只有美国TA的ARES属于单纯的控制应变型流变仪，这种流变仪直流马达安development is limited by the handling capacity of the airport, not in-situ expansion. Jinsha River and minjiang rivers, the Yangtze River traverses northern border in Yibin city, with good conditions for development of water transport, but water with speed ... Rate of 10.9% per cent. In recent years, Yibin city, stepping up construction of transport infrastructure at the same time, increase the intensity of high-grade highway construction, and the overall technical levels improved significantly, which succeeds in improving road

装在底部，通过夹具给样品施加应变，样品上部通过夹具连接倒扭矩传感器上，测量产生的应力;这种流变仪只能做单纯的控制应变实验，原因是扭矩传感器在测量扭矩时产生形变，需要一个再平衡的时间，因此反应时间就比较慢，这样就无法通过回馈循环来控制应力。但奥地利Anton-Paar的MCRxx2系列流变仪采用DSO控制，保证应变波形不受影响。

二、哈克旋转流变仪的功能和特点

锥板式----将待测液体至于平板与锥板的间隙内，通过锥板的旋转，在一定温度下使试样收到剪切，测定转矩值M和角频率ω，便可以得到流体的剪切应力和剪切速率，进而计算出黏度。若将应力或应变以交变形式作用在高分子试样上，即可测出其动态黏弹性。

一般分为稳态测试、动态测试和瞬态测试，区分它们的标准是应变或应力施加的方式。稳态测试采用连续的旋转来施加应变或应力以得到恒定的剪切速率，在剪切流动打到稳态时，测量由于流体形变而产生的扭矩。瞬态测试是指通过施加瞬时应变或应力来测量流体的响应随时间的变化。动态测试主要指对流体施加震荡的应变或应力，测量流体响应的应变和应力。在动态测试中，可以使用在被测试材料共震荡频率下的自由震荡，或者采用在固定频率下的正弦震荡。这两种方式都可以用来测量黏度和模量，不同的是在固定频率下的正弦震荡测试，在得到材料性能频率依赖性的同时，还可以得到其性能的应变或应力依赖性。

三、应用及展望

本科毕业设计聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)/聚丁二酸丁二酯(PBS)共混体系酯交换前后的结构与性能，应用到旋转流变仪测试共混材料在反应前后的流变行为。

对于多相高分子共混体系而言，稳态流变学测定时的连续大形变常会造成形态结构的变化甚至破坏，难以准确获得有关材料内部形态结构的信息。相比之下，动态流变方法通常在小应变下进行测定，其过程不会对材料本身结构造成破坏，因此常被用于探究development is limited by the handling capacity of the airport, not in-situ expansion. Jinsha River and minjiang rivers, the Yangtze River traverses northern border in Yibin city, with good conditions for development of water transport, but water with speed ... Rate of 10.9% per cent. In recent years, Yibin city, stepping up construction of transport infrastructure at the same time, increase the intensity of high-grade highway construction, and the overall technical levels improved significantly, which succeeds in improving road

不相容高分子共混体系内部的形态。 PTT/PBS 共混体系为典型的热力学不相容体系，非均相结构的产生往往会使高分子共混体系呈现出不同于均相体系的流变行为， 因此实验中采用动态流变的方法测定不同组分比的 PTT/PBS 共混体系在酯交换反应前后在不同频率下的储能模量。

510510 0/100 80/20 10/90 90/10 80/20/1phrTi(OBu)4 20/804104 90/10/1phrTi(OBu)10 30/704 40/60 50/503 60/4010310 70/30 80/20 90/102 100/021010 G'(Pa) 50/50G'(Pa) 60/4011 70/301010 80/20 90/10 50/50/1phrTi(OBu)4 60/40/1phrTi(OBu)0401010 70/30/1phrTi(OBu)4 80/20/1phrTi(OBu)4 90/10/1phrTi(OBu)4-1-11010-2-1012-2-101210101010101010101010frequency(Hz)frequency(Hz)

聚合物材料的G′反映了材料形变过程中由于弹性形变而储存的能量，通常用来表征聚合物的弹性，聚合物材料的储能模量G′是材料内部结构和自身性质的反应，对于热力学不相容的PTT/PBS共混体系而言储能模量G′的变化在反应了共混体系组分间相容性的变化

教师评语:

教师签名

2014年 月 日

备注:第 周前将报告发至任课老师

development is limited by the handling capacity of the airport, not in-situ expansion. Jinsha River and minjiang rivers, the Yangtze River traverses northern border in Yibin city, with good conditions for development of water transport, but water with speed ... Rate of 10.9% per cent. In recent years, Yibin city, stepping up construction of transport infrastructure at the same time, increase the intensity of high-grade highway construction, and the overall technical levels improved significantly, which succeeds in improving road

范文三：实验3旋转流变仪实验报告同济大学

实验名称 树脂固化过程黏度曲线测试

姓 名 王云诚 学 号 1153345 专业班级 飞行器制造 一(实验目的

1.了解旋转流变仪的结构与原理。

2.掌握使用旋转流变仪进行凝胶点测定的方法。

二(实验内容

1(分析固化过程，得到黏度曲线。。

2(分析曲线，得到该树脂配方的凝胶点。

三(实验原理

1.树脂基体在固化前是非牛顿流体，固化过程中，黏度随时间变化。初期黏度大;而后温度升高，黏度快速降低;随后，固化反应加快，抵消由温度引起的黏度降低;超过凝胶点后，交联网络形成。

2.旋转流变仪，本次实验采用平行板测定。依靠夹具的旋转是夹具间的聚合物产生简单的剪切流动。可以恒定速度，测另一个夹头的力矩，也可以恒定力矩，测速度。 四(实验仪器

哈克旋转流变仪。 平行板转子系统，完成CR、CS、CD测量。可以测流体，也可以测固体(有些想不明白)。温度范围，-150~600,(本来以为只能加热，后来又看到旁边也有液氮罐)，转速范围10-7—4500 1/min

五(实验步骤

混合环氧树脂与固化剂?开机(先空压机、后控制箱计算机)?1mm的试样涂于夹具上?输入测试条件，开始测试?看图、漫长的等待???保存曲线、整理关机

六(实验结果与分析

通过图可以简单的分析一下，剪切速率虽然是常量，但还是表现出了变化。粘度随温度的升高，先是迅速下降，而后上升。在41摄氏度时大概处于最低位置，此处应该是它的凝胶点。

在另一组的曲线图上，剪切速率同黏度曲线的走向类似。不同组，剪切速率曲线为什么会有这

么大的区别,其实，问过老师后才知道，剪切速率受其他因素影响大，因为材料本身是粘弹性，受温度、力矩的双重影响。其实，他自身的变化本来就很小。

在这种配方下，环氧的固化温度较低。不过，对于航空航天用的环氧基体复合材料，一般固化温度都要在100摄氏度以上，固化后的力学、热学性能更高些。

七(思考

1. 热压罐工艺中，加压点的选择对复合材料制品性能的影响如何,如何根据凝胶点选择加压时机 热压罐中加压，影响层压实和抑制孔洞形成。加压点要合适选择。一般开始时时依靠真空袋的压力，而后施加热压罐的压力，对环氧树脂，一般为100psig。加压点要选在凝胶点之前，否则影响压实，并产生大量孔洞。但不能太靠前，否则会造成过度吸胶。

2.采用旋转流变仪还可以分析树脂的那些性能。

可以测量材料玻璃化转变温度，测量材料的时间响应，如蠕变及恢复、应力松弛。

范文四：流变实验报告

实验仪器：HAKKE转矩流变仪（Rheomix 3000 OS,德国HAKKE公司）、恒速型双料筒

毛细管流变仪（RH 2000，英国Bohlin公司）。

HAKKE转矩流变仪测得的转矩值直接反映物料的熔融情况及其表观粘度大小，也反映

了机器功率消耗的高低。转矩随时间的变化一方面反映出加工过程中物料粘度随时间和转速变化，另一方面也反映出物料混合均匀程度随时间的变化[1]。

毛细管流变仪: 聚合物流变学是研究聚合物材料流动和形变的科学，是流变学的一个重

要分支。

毛细管流变仪基本构造及其测量原理[1]

毛细管流变仪其核心部分为一套精致的毛细管；料筒周围为恒温加热套，内有电热丝；料筒内物料的上部为液压驱动的柱塞。物料经加热变为熔体后，在柱塞高压作用下，强迫从毛细管挤出，由此测量物料的粘弹性。

毛细管流变仪测量原理：本仪器为恒速型毛细 管流变仪。其测量原理为物料从直径宽

大的料筒，经挤压通过有一定入口角的入口区进入毛细管，然后从出口挤出，其流动状况发生巨大变化。入口附近有明显的流线收敛行为，它将影响到物料刚刚进入毛细管区的流动，使得流入毛细管一段距离后，才能发展成稳定的流线平行的层流。在出口附近，因为管壁约束突然消失，弹性液体表现出挤出胀大，流线又随之发生变化。因此物料在整根毛细管的流动可分为三个区：入口区、完全发展流动区、出口区。随后为了锻炼我们的动手操作能力，翟老师让我们自己设计方案，然后就实验方案与老师一起讨论研究。确定好方案后，翟老师指导我们操作了整个实验。

实验方案

原料：己烯、丁烯共聚物（弹性体）

实验条件：分别测定 170、180、190 C下该弹性体拉伸粘度与拉伸速率间关系曲线

数据处理及分析：

将所得测试结果用Excel 画图如下：

丁己共聚物在170、180、190 C下拉伸粘度与拉伸速率关系曲线

由上图可知，在一定温度下随着拉伸速率的增加，弹性体的拉伸粘度逐渐降低，可能由于随着拉伸速率的增加大分子链解缠结能力增强，分子链间作用力减小，拉伸粘度降低。此外，在相同拉伸粘度下，大体呈现拉伸粘度随温度升高而降低趋势，可能因温度升高使得分子链活动加剧所致。

参考文献

[1] 吴其晔,巫静安.高分子材料流变学[M].北京:高等教育出版社, 2002:175-176.

范文五：旋转流变仪CVO

旋转流变仪 CVO 流变仪

仪器描述 仪器说明 仪器标签

CVO 流变仪是一款紧凑型空气轴承流变仪,可在控制应力和控制剪切速率模式下工作。该仪器有一个防漏外壳和薄膜键区,是工作任务繁重的质量管理或产品开发实验室的理 想选择。

主要特点:

-转矩范围从 0.5uNm 到 100mNm

-由微处理器控制的集成电子元件,避免使用外部控制电缆,从而减少工作台空间并且最大程度提高灵敏度

-自动间隙归零和调节,可重复进行精确间隙设置

-多种温度控制器选项,允许测量各种不同的样品,包括食品、涂料、医药品、添加剂和沥青

-包括蠕变和振荡模式,作为测量粘弹性材料的标准

-灵活易用的软件,允许对复杂测试程序和自动化分析进行快速编程

技术参数:

? 2005-2009 必和国际贸易 (香港 ) 有限公司 版权所有,并保留所有权利。

上海市长乐路 989号 2006室,邮编:200031,电话:021-60896520,13661956095, http://www.bihec.cn, info@bihec.com

file:///D|/bihecpdf/旋转流变仪 CVO 流变仪 .htm[2010-1-9 1:39:58]

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