丹麥RHEO FILAMENT公司研發(fā)的多功能精確變形拉伸流變儀VADER 1000提供行業(yè)的精度、測量范圍，功能和性能。*的設(shè)計確保每次樣品均質(zhì)、單軸變形，適用于塑料行業(yè)的研發(fā)。多功能精確變形拉伸流變儀確保用戶樣品不會滑動，在實(shí)驗(yàn)期間保持恒定的應(yīng)變率或應(yīng)力，并確保對收集的數(shù)據(jù)有充分的信心。

經(jīng)過多年的研究和開發(fā)，多功能拉伸流變儀VADER 1000將以前僅在學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)的研究級方法集成到用戶友好、堅固且多功能的臺式設(shè)備中，使測量材料的線性和非線性特性變得簡單易行。此外多功能拉伸流變儀VADER 1000還提供多種附件以滿足您苛刻的測試條件和樣品要求。

拉伸流變儀VADER 1000原理

流變學(xué)是研究材料如何在明確定義的應(yīng)力或使材料變形到規(guī)定量所需的應(yīng)力下變形。流變學(xué)研究中有兩種基本流動變形場：簡單剪切和單軸延伸。流場的簡單性使得分析確定諸如粘度、模量、弛豫時間等材料參數(shù)變得容易。

簡單剪切和單軸拉伸有著根本性區(qū)別。在剪切過程中，材料的橫截面積在流動的情況下是固定的，而典型的拉伸流動會引起材料的橫截面積隨時間的變化。因此，應(yīng)變和應(yīng)力的定義要求精準(zhǔn)測量力和橫截面積。

拉伸流變儀VADER 1000的工作原理是長絲拉伸流變學(xué)，其中應(yīng)變和應(yīng)力的測量需要精確力和橫截面積的測量。應(yīng)變和應(yīng)力由以下公式給出：

長絲拉伸流變儀

長絲拉伸流變儀與其他拉伸技術(shù)不同的一個特點(diǎn)是，測量是在一個點(diǎn)上進(jìn)行的。這與剪切流變相反，剪切流變計算的是樣品板橫截面積上的應(yīng)力。

在長絲拉伸流變儀中，測量是在直徑小的位置（應(yīng)力）進(jìn)行的，通常位于長絲中間位置。

快速主動控制方案

軟質(zhì)材料在拉伸流動中的變形是不可預(yù)測的。因此，為了施加恒定的應(yīng)力和/或恒定的速率，需要一個快速的原位控制方案來決定如何拉動樣品并保持適當(dāng)?shù)脑O(shè)定點(diǎn)。Rheo Filament花了多年時間開發(fā)了一種高效的控制方案，可用于各種不同的測試方案。

具有主動控制功能的長絲拉伸流變儀適用于以下測試：

溫度控制---溫度傳導(dǎo)箱

精準(zhǔn)的、可重復(fù)的流變測量需要精確的溫度控制。VADER 1000拉伸流變儀配備有三區(qū)傳導(dǎo)箱和可選的可對流烘箱。

（1）三區(qū)溫度傳導(dǎo)箱

VADER 1000拉伸流變儀配備了一個三區(qū)傳導(dǎo)爐，以確保溫度的均勻性、穩(wěn)定性和響應(yīng)時間。溫度傳導(dǎo)箱采用空軍級絕緣陶瓷以避免過多的熱量損失。烤箱安裝在一個*的載玻片系統(tǒng)上，可以在不降低溫度的情況下，快速更換樣品。溫度傳導(dǎo)箱可以達(dá)到環(huán)境溫度和250℃之間，精確度為0.1℃。窗口允許在拉伸之前、期間和之后方便地觀察樣品。加熱底板確保溫度均勻，并允許可選的惰性加熱氣體通過可選的對流烘箱。

（2）可選的對流烘箱

VADER 1000提供可根據(jù)需要選擇的對流烘箱，以減少加熱時間，確保整個烤箱室溫度均勻，并通過使用惰性氣體防止樣品在測試過程中降解。對流烘箱配有安全開關(guān)，當(dāng)傳導(dǎo)爐處于上升位置時，安全開關(guān)會自動切斷氣流。所有連接都是不銹鋼的，允許使用各種氣體。

底部對流板允許惰性氣體進(jìn)入樣品室，防止氧化并確保溫度均勻。

樣品淬火

將感應(yīng)溫度傳導(dǎo)箱從樣品上快速移開，可使樣品的溫度迅速下降。對于玻璃轉(zhuǎn)化溫度高于環(huán)境溫度的樣品，這可以為后期分析提供*的流動結(jié)構(gòu)凍結(jié)，如光散射、中子散射、X射線散射等。

VADER 1000多功能拉伸流變儀能夠進(jìn)行多種不同的實(shí)驗(yàn)組合，并且可以順序進(jìn)行6種不同的類型的實(shí)驗(yàn)。

恒定應(yīng)變速率測試

恒速拉伸流動對應(yīng)于一種變形，其中Hencky strain（亨基應(yīng)變）根據(jù)∈=∈t隨時間線性增加，其中∈是Hencky應(yīng)變速率。恒定速率的拉伸流動將導(dǎo)致材料發(fā)生非常大的變形，并且通常會帶來小振幅振蕩中沒有顯現(xiàn)的材料特征。恒速拉伸流動經(jīng)常被用來測試聚合物系統(tǒng)非線性行為的連續(xù)體或分子模型的預(yù)測。

在拉伸流變中，聚合物熔體和溶液通常會發(fā)生應(yīng)變硬化，這由應(yīng)力隨時間的向上偏離線性預(yù)測來。圖1中可以清楚地看到。

線性商用聚苯乙烯（紅色）和支化低密度聚苯乙烯（藍(lán)色）的拉伸應(yīng)力增長系數(shù)（應(yīng)力除以∈）與時間的函數(shù)關(guān)系（在150℃）。細(xì)線是對線性粘彈性的預(yù)測。線性熔體表現(xiàn)出單調(diào)的穩(wěn)定拉伸流動，而支化聚合物在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前表現(xiàn)出應(yīng)力過大。

圖2為圖1中所示的相同數(shù)據(jù)的拉伸應(yīng)力繪制成Hencky應(yīng)變的函數(shù)。當(dāng)以這種方式繪制時，可以更明顯地觀察到穩(wěn)定狀態(tài)。

這種類型的實(shí)驗(yàn)的典型數(shù)據(jù)收集作為應(yīng)變率函數(shù)的穩(wěn)態(tài)拉伸粘度。

恒定應(yīng)力/蠕變測試

在蠕變試驗(yàn)中，在時間t=0時施加恒定的拉伸應(yīng)力σ↓0，隨后的Hencky 應(yīng)變隨時間變化而變化。拉伸蠕變?nèi)崃慷x為J↑Ε(t)=∈(t)/σ↓0 ，大的蠕變?nèi)崃勘硎拒洸牧希〉娜渥內(nèi)崃勘硎居膊牧稀τ谡硰椥砸后w，蠕變?nèi)崃拷K隨時間線性增加，斜率與穩(wěn)定拉伸粘度成反比。

圖3：聚甲基丙烯酸甲酯基共聚物的拉伸應(yīng)力與時間的關(guān)系

圖4：聚甲基丙烯酸甲酯基共聚物在60℃下的蠕變?nèi)崃颗c時間的關(guān)系，其中紅線是小振幅振蕩的預(yù)測值

應(yīng)力松弛測試

彈性材料在變形后保持其應(yīng)力。相比之下，粘性流體（如水或甘油）在變形停止后立即放松應(yīng)力。聚合物和軟質(zhì)材料是粘彈性材料的例子，其應(yīng)力在變形過程中逐漸衰減。VADER 1000提供了*的大拉伸變形后應(yīng)力松弛的測量。這可用于探測非線性體系中的分子松弛時間。

圖5：應(yīng)力除以穩(wěn)定變形和隨后的應(yīng)力松弛期間的拉伸率，其中：

紅色線：聚苯乙烯

藍(lán)色線：低密度聚乙烯

灰色線的數(shù)據(jù)對應(yīng)的是樣品的完整延伸實(shí)驗(yàn)

圖6：圖5的測量結(jié)果被轉(zhuǎn)移到流量停止的瞬間開始，在20年的時間里，顯示了冪律松弛。

振蕩拉伸測試

粘彈性材料在緩慢變形中表現(xiàn)出粘性反應(yīng)，在快速變形中表現(xiàn)出彈性反應(yīng)。小振幅的振蕩變形可用于測量從粘性反應(yīng)到彈性反應(yīng)的變化。在VADER 1000多功能拉伸流變儀中，樣品板之間的材料在平均間距附近受到頻率為ω的小振幅振蕩變形。

圖7：用VADER 1000測量的聚苯乙烯的儲存（G'）和損耗（G''）模量與頻率的關(guān)系

如圖所示，板上的受力結(jié)果以儲能模量G'和損耗模量G''表示?？梢钥闯觯瑢τ谛☆l率，G''>G'，意味著材料對這種頻率的反應(yīng)主要是粘性的。相反，對于大頻率，G'>G''，這意味著彈性材料的反應(yīng)。G'=G''的頻率被表示為交叉頻率。這個頻率的倒數(shù)可以作為粘彈性材料的時間常數(shù)。

關(guān)于丹麥RHEO FILAMENT

丹麥RHEO FILAMENT公司致力于開發(fā)滿足工業(yè)和研究實(shí)驗(yàn)室的拉伸流變需求的儀器，在拉伸流變領(lǐng)域擁有超過25年的經(jīng)驗(yàn)，且研發(fā)生產(chǎn)的拉伸流變儀VADER 1000可以提供行業(yè)的精度、測量范圍，功能和性能。

翁開爾是丹麥RHEO FILAMENT公司在中國的代理商，負(fù)責(zé)拉伸流變儀在中國的銷售和技術(shù)咨詢，歡迎致電翁開爾咨詢多功能精確拉伸流變儀VADER 1000產(chǎn)品詳細(xì)信息。