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使用HAAKE Viscotester iQ 测试低粘度流体

发布日期: 2020-04-10
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简介 

由于传感器的扭矩读数小,所以使用旋转流变仪测量水就 成为了一种挑战。机械轴承仪器(如 Thermo Scientific™  HAAKETM Viscotester™ iQ 流变仪)尤其如此。虽然配备了 超低摩擦球轴承,但仪器的转矩下限为 0.2 mNm,与研究级流 变仪(如 Thermo Scientific™ HAAKE™ MARS™ 流变仪)相 比,高出约 个数量级。但仍有许多在业内(如聚合物涂层) 进行的相关流变 QC 测试处理低粘度流体。在本应用指南中, 我们将展示如何利用 HAAKE Viscotester iQ流变仪测试粘度 极低的流体。

试验结果与讨论

图 1 所 示 为 用 于 水 测 试 的 流 变 仪 设 置 。 HAAKE  Viscotester iQ 流变仪配备有直径 48 mm 的温度控制液缸 TM-LI-C48 及相应的双狭缝转子 CCB41 DG。 为了从粘度如此低的流体中获得有意义的数据,就要对测 量例程作相应调整。图 2 所示为适用于如下所示测试的 Thermo Scientific™ HAAKE™ RheoWin™ 例程。在此类测试中,最重要的参数之一就是每个测量点的测量用时,积分 时间也很重要。此处,使用 45 秒的测量用时和 15 秒的积 分时间。通过 Thermo Scientific 提供的外部循环器 SC100-A10 实现温度控制。测量温度为 20℃(68℉), 选择平衡时间为 3 分钟。除了流变测试外,还使用了 HAAKE RheoWin 软件的自动数据分析和报告功能。

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图 所示为利用本方法对水进行的 次测试的测试结果。 由图 可看出,各项结果从 0.2 mNm 扭矩开始具有非常高的 重复性。不在规定的过程中时,可获得的剪切速率范围有限, 但是,可以使用 HAAKE Viscotester iQ 流变仪在约 5004000  s-1的 个数量级以上测试水。低于 500 s-1 时,扭矩读数低于 规范要求,高于 4000 s-1时,由于泰勒涡流的出现,监测到粘 度升高 [1]。如图 所示,此次涡流出现的位置正是 HAAKE  RheoWin“范围计算器”所预测的位置。为进一步强调数据的 质量和再现性,在图 中显示与图 相同的结果,不过,图 5  以线性标度标绘而成。 由图 可看出,HAAKE Viscotester iQ 流变仪能够利用直 径较大的双间隙转子测量水。20℃ 时,在泰勒涡不稳定前, 所有数据均处于 1.00 mPascP)的理论水体粘度 ±10% 的范 围内。

结论 Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ 流变仪为质量 控制提供了一种快速、简便且准确的工具。虽然,此流变仪配 有机械轴承,但仍可准确评估粘度极低的流体(如水)的粘度。

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