近距离接触“旋转利器” 
2024-04-16 15:14:08 气动减速马达

  上期 《行业“智”引丨一文读懂特种功能防水材料国家重点实验室》 ,对特种功能防水材料国家重点实验室做了整体介绍。文章发出后,有很多小伙伴都对实验室的先进仪器设施产生了浓厚的兴趣。

  那么今天,就带领大家一起,探索东方雨虹(ORIENTAL YUHONG)的国重实验室的先进仪器——旋转流变仪。

  旋转流变仪是研究材料流变性能的重要仪器,是现代流变仪中的重要组成部分。旋转流变仪依靠旋转运动来产生简单剪切流动,快速确定材料的粘性、弹性等各方面的流变性能。

  那么,什么是流变呢?流变学(Rheology)是研究材料形变和流动(连续形变)的科学。自古以来,人们就从未停止过对时间和流动的思考和探索。

  《论语·子罕篇》记载,“子在川上曰:逝者如斯乎,不舍昼夜”。古希腊哲学家赫拉克利特也有句名言:“万物皆流(Everything flows)”。圣经中亦有记载先知德布拉的类似阐述:“山在神的面前流动(The mountains flowed before the Lord)”。

  古代哲学家告诉我们,物质的流动和变形与观测的时间尺度密不可分。一些表面上是“固体”的物质,随着观测时间的延长,也会呈现出“液体”流动的特征。而科学上最经典的证明案例,就是著名的“沥青滴落实验”。

  除了延长时间,升高温度,能加速物物体内部分子的运动,使固体发生流动,表现出液体特征,沥青的高温流淌也是一个例子,所以要在沥青中添加改性剂提高其耐热性能。

  说到耐热,改性沥青防水卷材国家标准中,在耐热性上要求80℃/2 h无滑移、流淌和滴落。为何需要同时规定温度和时间呢?相信读到这里您已经找到了答案。

  粘度,是我们日常生活中经常遇到的一个概念,更是防水涂料在生产和应用过程中很重要的一个指标。粘度单位一般用厘泊(cP)表示。常温下水的粘度约为1 cP,酸奶的粘度约为100~200 cP,蜂蜜的粘度在数千cP,面霜的粘度在上万cP。

  粘度的物理定义是应力和剪切速率之比。如何理解呢?我们对于粘度的认知,一种原因是通过最基本的流动性来感受,另一方面粘度大小也会因剪切作用而发生明显的变化。搅拌、涂抹和挤压是最常见的几种剪切作用。

  例如,芝麻酱兑少量水搅拌,并不会变稀,而是会越搅越稠,是一个“剪切变稠”过程;化妆品中常见的面霜,在包装盒内为半固态,不易流动,在手心或脸上涂抹可以轻松搓开,其实就是手对面霜施加力产生的“剪切变稀”过程。

  具体到防水涂料,其粘度大小和流变学特性也决定着防水涂料的施工性能和方式,一种涂料是适合喷涂、辊涂还是刮涂,其实就是涂料粘度和不同剪切速率的匹配关系的体现。

  旋转流变仪是通过对材料样品施加一定的外界作用,观察材料响应的一种仪器,具体的可以是施加应变,记录应力响应;或者反过来施加应力,记录应变响应,并可以同时叠加时间尺度和温度效应对材料来观测,从而获得材料的粘度、模量、粘弹性等重要信息。旋转流变仪是研究防水材料的重要工具,可以为产品研究开发和技术上的支持提供有效帮助。

  本期关于旋转流变仪的介绍就到这里了,更多的精密仪器,请关注下一期关于国重实验室仪器的介绍。相信在特种功能国家防水重点实验室的加持下,东方雨虹(ORIENTAL YUHONG)将会为广大新老客户提供更优质的产品和服务。