وجهة نظر الريولوجية بالحرارة تذوب ( مقياس غلفاني الشعرية )

مقدمة
ريولوجيا هو دراسة تدفق المواد و تشوه .
تأسست في أواخر القرن السابع عشر
مبدأ المرونة واللزوجة
على أساس . لأن من السهل تشكيل ، وانخفاض الأسعار ،
البوليمرات الحرارية تذوب تستخدم على نطاق واسع في الهندسة الحديثة
صناعة , أيّ يكون استعملت أن يعدّ منتوجات مختلفة . لذلك
نحن بحاجة إلى معرفة ما إذا كان تشكيل البوليمر يذوب
ما تدفق .
البوليمر هو نظام معقد .
يؤثر على تدفق الممتلكات . العوامل التي تؤثر على الخواص الريولوجية
قد تشمل : صب درجة الحرارة ؛ سرعة التدفق .
وقت الإقامة الخ .
وبالإضافة إلى ذلك ، فإن الخصائص الريولوجية البوليمر بين السائل
بين الجسم والصلبة . وهذا يؤدي إلى تدفق البوليمر
الخصائص الديناميكية وغيرها من الخصائص الهامة التي نوقشت أدناه
جزء من العلاقة .
وقد أوضحنا أن اللزوجة تذوب يعتمد على درجة الحرارة .
خفض درجة الحرارة العفن حتى جزء من المنتج هو تشكيل
الخام ، ثم درجة الحرارة ليست على سطح المنتج
انخفاض درجة حرارة صب زوي مع العيوب
اللزوجة الراتنجات الكبيرة (
خفض درجة الحرارة العفن يمكن حفظ الطاقة ، وتقصير
وقت الإنتاج ، وبالتالي فهم العلاقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة
من المهم جدا .
* ، البوليمر يذوب سوف يخرج عندما قذف
تضخم الفم ، الذي هو مظهر من مظاهر extrudate القطر
تصبح كبيرة . درجة من التوسع في الخروج و عند دخول يموت
تشوه مرن تذوب . ملاحظة إضافية
في حالة تدفق مستمر ، تذوب
extrudate انتفاخ ، انتفاخ
اعتمادا على طول يموت . وبعبارة أخرى ،
البوليمر يذوب تعتمد على الوقت ، البوليمر يذوب
القضاء تدريجيا على تشوه مرن في القالب ،
يعد يذوب في يموت ، مخرج تضخم .
أقل درجة .
تأثير مرونة تذوب على تجهيز وتشكيل العديد من البوليمرات الأخرى
لها تأثير عميق ، على سبيل المثال :
ضربة صب . سمك الجدار المنتج يعتمد على اغلاق القالب
درجة من التوسع في منفذ التي تنتجها البثق قبل الإغلاق .
فراغ تشكيل أو تشكيل الساخنة . يجب الحفاظ على البوليمر
درجة معينة من المرونة ، ومنع شفط فراغ الباردة
تدلى قبل تشكيل يموت . إذا كان البوليمر لا
مع ما يكفي من المرونة ، فمن الممكن لتطبيق فراغ
و الضغط قبل لمس القالب البارد .
وفي الوقت نفسه ، للتجهيز البوليمر يعتمد أيضا على مزيج
زيوت التشحيم ، والملدنات ، حشو في صب مركب
وتركيز المكونات الأخرى . من هذا الملف ونحن
من الضروري أن نفهم بشكل صحيح تدفق البوليمر يذوب
الأداء الديناميكي يتطلب مجموعة متنوعة من الأدوات المعقدة .
rheologists نعتقد أن خصائص تدفق البوليمر
وهي مقسمة إلى ثلاثة أجزاء : القص تتميز اللزوجة
و الشد تدفق ، وتتميز معامل أو تضخم نسبة
مرونة السلوك .
من أجل وصف خصائص البوليمر
يمكن استخدام أداة في درجة حرارة معينة وقطع / سحب
هذه المعلمات يتم استخراجها من خلال توسيع نطاق السرعة . هيونداي
يمكن تقسيم أدوات اختبار مختبر الريولوجية إلى فئتين رئيسيتين :
الروتاري مقياس غلفانيمقياس غلفاني الشعريةمنتدى
هذه الأجهزة عادة ما تتطلب كميات صغيرة من عينات البوليمر .
العينة هي القرص ، عادة 25 ملم في القطر ،
سمك 1 مم . وضع العينة على زوج من لوحات موازية
بين ، أو فوق لوحة مخروطية الشكل ، أدناه لوحة مسطحة ،
يمكن الحفاظ على درجة الحرارة عن طريق جهاز التدفئة الخارجية ، مثل
مجفف الشعر أو التدفئة الكهربائية لوحة .
الروتاري مقياس غلفاني الحديثة يمكن إجراء العديد من الاختبارات ، ويمكن
يكفي لوصف المواد في درجة حرارة معينة و معدل التدفق
تدفق السلوك داخل النطاق . بنود الاختبار
على سبيل المثال :
قياس لزوجة القص و معدل القص
إجهاد القص . إذا كان معدل القص كافية
اللزوجة ثابتة ، أي ما يكفي من السرعة
انخفاض اللزوجة ثابتة ، أي ما يسمى صفر القص
قطع اللزوجة .
الروتاري مقياس غلفاني
تطبيق الريولوجيا
تطبيق المادة الريولوجية
الشكل 1 منحنى تدفق البولي إثيلين المنخفض الكثافة
عرض منصة في انخفاض معدل القص . صفر لزوجة القص
متوسط الوزن الجزيئي للبوليمرات .
الشكل 2 : زحف واستعادة 190 درجة مئوية من مادة البولي بروبيلين ( الأزرق ) و ( الأحمر )
منحنى ، والتي يمكن قياس صفر لزوجة القص والتوازن واستعادة المرونة .
الشكل 3 : الإجهاد الاسترخاء بيانات البولي إثيلين المنخفض الكثافة في 190 درجة مئوية . وقت الاسترخاء
منحنى توزيع الوزن الجزيئي للبوليمرات .
الشكل 4 : مادة البولي بروبيلين في 190 ؟ ( ج ) عند مسح الترددات . تقاطع
متوسط الوزن الجزيئي و توزيع الوزن الجزيئي .
أظهرت نتائج التجربة أن الصفر لزوجة القص يعتمد على البوليمر
متوسط الوزن الجزيئي ، طول منصة
معدل القص قبل التخفيض
عرض القماش . يمكن استخدام حزمة من هذه البيانات
متوسط الوزن الجزيئي و توزيع الوزن الجزيئي .
زحف اختبار ( تطبق باستمرار على مدى فترة من الزمن )
إجهاد ثابت ) هو آخر طريقة لتحديد صفر لزوجة القص
طريقة واحدة . جنبا إلى جنب مع اختبار الانتعاش ( إزالة الإجهاد ) ،
يمكن قياس حجم العينة سلالة مرنة ،
لأن مادة مرنة يمكن أن تنتج الارتداد واستعادة قدر الإمكان
شكله الأصلي .
اختبار الإجهاد الاسترخاء هو وسيلة فعالة للحصول على عينة لحظية تشوه
الضغط ) ، وتسجيل التغيرات في الضغط مع الوقت .
سرعة الإجهاد الاسترخاء يعتمد على تراكم في درجة حرارة الاختبار .
لزج مطاطي مركب . هذه البيانات عادة ما تستخدم الاسترخاء وحدة
كمية الوقت تنسيق الرسم البياني . معامل الوقت
العلاقة غالبا ما يتم تجاهلها ، ولكن يمكن بسرعة تحديد الصفر
لزوجة القص و متوسط الوزن الجزيئي .
معامل / الوقت وظيفة التفاضلية يمكن أن تولد مستمر فضفاضة
وقت الاسترخاء منحنى التوزيع . هذا هو أساسا معقدة بشكل غير طبيعي
إن heterofunctions تشمل توزيع الوزن الجزيئي للبوليمرات
المعلومات ذات الصلة .
انخفاض السعة التذبذب اختبار مناسب اختبار التردد
وظيفة ، وغالبا ما تستخدم في وقت واحد قياس البوليمر
خصائص اللزوجة . اثنين من المعلمات المستخدمة في كثير من الأحيان من قبل زوي
معامل التخزين ( مرونة ) و " الخسارة " ( اللزوجة )
معامل ( ز ' ) ، على التوالي ، تمثل استعادة المواد
( مرونة الاستجابة ) و ( تدفق لزج الاستجابة )
مع تغيير معدل تشوه ( اختبار التردد )
درجة التغيير .
استجابة نموذجية من البوليمر يذوب
أن تكون مرنة ، في انخفاض وتيرة
لزج . وهذا يعني أن هناك اثنين من مراحل الاستجابة
التردد الحرج . ومن الواضح أن هذا هو معنى
تقاطع هذا التردد مع معامل
نقطة تعتمد على الوزن الجزيئي و
توزيع الوزن الجزيئي . استخدام هذه النقطة لمراقبة الجودة
الميزة المحتملة من أدوات القطع هو أنه بالمقارنة مع
معامل تخزين الطاقة وفقدان معامل
نقاط تقاطع الكمية على ترددات أعلى . وهكذا ، مع تدفق
مقارنة مع دينامية منحنى قياس أو زحف اختبار
قد يستغرق وقتا أقل بكثير .
العلاقة بين التركيب الجزيئي المعلومات وتجهيز الأداء
وقد تجاوزت المناقشة الشاملة نطاق هذه المادة ،
و الأمثلة التالية توضح لزوجة البوليمر
و مرونة التمثيل في عملية التصنيع .
سؤال
أ ) تنوع مقاييس سمك الأنبوب في عملية البثق
قياس التذبذب في التردد المنخفض ( أقل من 0.1 هرتز )
معامل مرونة الفرق بين دفعات مختلفة من المواد
مختلف . ومن الواضح أن قياس سماكة الأنابيب يعتمد على البوليمر
بعد قذف ، وبالتالي فإن حجم الأنابيب
ليس من المستغرب أن أكبر معامل مرونة أكبر .
ب ) تقليل التباين في خصائص الألياف الغزل
انخفاض وتيرة التذبذب اختبار يمكن أن تظهر مجموعة مختلفة من المواد
الفرق بين مرونة مميزة .
الشكل 5 : تردد مسح المنحنيات من نوعين من الكثافة الأنابيب . أكثر
ارتفاع معامل مرونة العينات تنتج أكبر حجم البوصلة .
الشكل 7 : عينة من مادة البولي بروبيلين الألياف قصيرة
معامل التخزين والتردد . عينات أقل مرونة .
يؤدي إلى تفاوت في القطر من الألياف .
الشكل 6 : عينة من مادة البولي بروبيلين الألياف قصيرة
وظيفة معقدة اللزوجة والتردد . لاحظ أنه لا يوجد شيء واضح
التعرف على الاختلافات .
مجرد النظر في اللزوجة ، لا فرق كبير ، مما يدل على أن المواد مسطحة
متوسط الوزن الجزيئي هو نفسه . مرونة الفرق في التردد المنخفض
بسبب اختلاف توزيع الوزن الجزيئي
عرض المحيط ، مما أدى إلى المزيد من سلاسل الجزيئية متشابكة ، تعوق
الرسم التكنولوجيا في عملية الغزل الألياف هو درس . وهذا يمكن أن يؤدي إلى
زوي الحياة تنتج منتجات مختلفة .
مقياس غلفاني الشعرية
مقياس غلفاني الشعرية تشمل التحكم في درجة الحرارة
برميل مع واحد أو أكثر من الثقوب الدقيقة
منفذ الكلمات مجهزة الشعرية يموت . تذوب الضغط نقل
أجهزة الاستشعار هي التي شنت مباشرة فوق الفم يموت .
البوليمر يذوب من يموت في تحديد سرعة التدفق .
انخفاض الضغط أثناء البثق . باستخدام الشعرية يموت " ثقب "
أو " صفر طول " يموت يمكن قياسها من قبل
العلاقة بين معدل القص و الشد
اللزوجة .
مع مساعدة من الملحقات المختلفة ، يمكنك استخدام المسح الضوئي ليزر
مجموعة الأسطوانة مع التحكم في سرعة
قياس قوة تذوب من خلال نقل الألياف البوليمر ( تذوب )
التوتر ) و سرعة الجر .
في العام ، الشعرية مقياس غلفاني
في كثير من الأحيان تستخدم لتحديد خصائص تذوب في ارتفاع معدل القص ،
و قياس الخواص الريولوجية تحت ظروف نموذجية بالقطع .
من المهم بصفة خاصة لقياس قوة الشد
استطالة ( استطالة ) الخصائص ، ولا سيما تحديد خط الانتاج
قدرة الشد قيم أعلى بكثير من غيرها من التقنيات ( مثل
عكس معدات الدوارة (
ويبين الشكلان 8 و 9 بيانات عن القص والتوتر ، على النحو التالي
من المهم جدا أن نفهم ولكن كثيرا ما يغفل
البوليمرات قد يكون تقريبا نفس سلوك تدفق القص ،
ومع ذلك ، فمن الممكن أن تظهر مختلفة جدا تمتد السلوك .
وقد أشير إلى أن العديد من عمليات معالجة البوليمر
الأبعاد الغزل ، ضربة صب جوفاء
قياس نسبة لزوجة الشد لقياس لزوجة القص
أكثر أهمية .
الشكل 8 : العلاقة بين لزوجة القص و معدل القص . نوعين من المطاط
البيانات لا يمكن تمييزها بوضوح .
الشكل 9 : الرسم البياني الرسم البياني الرسم البياني معدل اللزوجة
نفس المواد . خصائص الشد مختلفة بشكل ملحوظ .
الشكل 10 : تبين أن الكسر من الذوبان هو متذبذب الضغط . مازن
المواد 190 ؟ ( ج ) تحت مادة البولي بروبيلين .
مقياس غلفاني الشعرية غالبا ما تستخدم لدراسة أداء الآلات ، وليس فقط
تستخدم فقط لتحديد البارامترات الريولوجية . اثنين من الأمثلة هي منطقة غير مستقرة من تدفق
و قياس الجدار زلة الحرجة الإجهاد .
ريولوجيا