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流體拉伸流變儀CaBER 1

發布時間:2021-05-20 14:49:22瀏覽次數:
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 工業產品 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
世界上一臺商業化的拉伸流變儀——CaBER 1
研究中低粘度流體或半固體在拉伸作用下,其細絲直徑隨時間的變化過程。
 






 

CaBER 1擴展測量能力
在傳統 CaBER  試驗中,往往使用激光測微尺,對上下兩板之間形成的(圓柱形)流體細絲,進行由表面張力誘導的細化(隨時間變化)測量,然后使用測得數據算出拉伸粘度數據。
為分析更多樣品的實際細絲形狀,并測量其拉伸性能,現在可在  Thermo  Scientific  HAAKE CaBER 1 拉伸流變儀上裝配高速攝像頭。高速攝像頭具有遠心物鏡和遠心背光系統,可拍攝流體隨時間變化形成細絲的過程。


圖 1:HAAKE CaBER 1(配高速攝像頭(底座配 X-Y-Z 定位臺)和改良型換熱器(適用于遠心照明)。
 
隨后,這些圖像可用于后續圖像和輪廓分析,以:
•分析非圓柱形細絲
•確定表觀拉伸屈服應力
•研究流體誘發相位分離
•測量粘度極低的樣品



圖 2:溫控箱的近視圖
 
為對應流體細絲的位置定位攝像頭,開發了一種底座,底座上可裝配攝像頭和HAAKE CaBER 1,還配有攝像頭用 X-Y-Z定位臺。
為將背光系統安裝到 HAAKE CaBER 1 上,開發了改良型換熱器(配有背光系統用支架)。
為在規定溫度范圍(5℃~90℃)內測量,開發了新型溫控箱,該溫控箱可加裝到在售的任意一款 HAAKE CaBER 1 中。溫控箱專用于與水浴循環器共同使用;配外部接頭,便于將溶劑注入溶劑阱,防止樣品蒸發,還便于使用氮氣沖洗箱體。
適用于 HAAKE CaBER 1 流變儀的新型高速成像系統和新型溫控箱均由德國卡爾斯魯厄理工學院(KIT)應用力學(AME)研究組研發。
 
訂購信息
 
603-1025 改良型換熱器,配有適用于遠心照明的支架。(對于現有 HAAKE CaBER 1,也需要 603-1026。)不含遠心照明。推薦型號:Vision & Control TZB30-B/VC(照明面積 Ø 30 mm)或同級型號。
603-1026 僅適用于現有 HAAKE CaBER 1:將換 熱 器 更 換 為 改 良 型 換 熱 器
603-1025 時,需再次校準。(不含603-1025)
603-1027 配 X-Y-Z 定位臺的底座,用于安裝高速攝像頭和 HAAKE CaBER 1。不含攝像頭和透鏡。攝像頭型號取決于個體需求,例如:Fastcam MiniUX100,Modell 800K / M1(高端型
號),Optronics CR600x2 或 ImagingSolutions Motion Traveller 系列(基本型號)。
603-1028 溫控箱,用于控制流體溫度。不含循環器。
 
參考文獻
[1] D. Sachsenheimer, B. Hochstein, N.Willenbacher (2014) Capillary thinning of entangled polymer solutions,submitted toRheol. Acta
[2] L. Martinie, H. Buggisch, N. Willenbacher(2013) Apparent elongational yield stress of soft matter. J. Rheol. 57(2), 627-646
[3] D. Sachsenheimer, B. Hochstein, H.Buggisch,N. Willenbacher (2012) Determination of axial forces during the capillary breakup of liquid filaments –the tilted CaBER method. Rheol. Acta 51, 909-923
[4] O. Arnolds, H. Buggisch, D. Sachsenheimer,N.Willenbacher (2010) Capillary breakup extensional rheometry (CaBER) on semi-dilute and concentrated polyethyleneoxide (PEO) solutions. Rheol. Acta 49(11) 1207-1217
[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新功能
 








 
CaBER 1總結
HAAKE CaBER拉伸流變儀
• 獨一無二的拉伸流變測量儀器
• 可進行流體拉伸實驗
• 高速攝像功能選項
• 經典拉伸流變儀的完美功能延伸
• 法向力選項
• 采集法向力數據
• 獲取更多拉伸流變學信息           

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