為什么研究拉伸流變學(xué)

兩種樣品的旋轉(zhuǎn)流變性可能會(huì)一樣，拉伸流變性會(huì)有明顯的區(qū)別

•旋轉(zhuǎn)流變儀不能用來(lái)測(cè)試樣品的拉伸流變性能

•很多應(yīng)用領(lǐng)域中都會(huì)涉及到拉伸流場(chǎng)

•研發(fā)和質(zhì)控方面越來(lái)越關(guān)注拉伸流變
 

拉伸流變儀CaBER 1介紹
 

世界上一臺(tái)商業(yè)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(xì)絲直徑隨時(shí)間的變化過(guò)程。
 

CaBER 1擴(kuò)展測(cè)量能力

在傳統(tǒng) CaBER  試驗(yàn)中，往往使用激光測(cè)微尺，對(duì)上下兩板之間形成的（圓柱形）流體細(xì)絲，進(jìn)行由表面張力誘導(dǎo)的細(xì)化（隨時(shí)間變化）測(cè)量，然后使用測(cè)得數(shù)據(jù)算出拉伸粘度數(shù)據(jù)。
為分析更多樣品的實(shí)際細(xì)絲形狀，并測(cè)量其拉伸性能，現(xiàn)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(yuǎn)心物鏡和遠(yuǎn)心背光系統(tǒng)，可拍攝流體隨時(shí)間變化形成細(xì)絲的過(guò)程。
 

圖 1：HAAKE CaBER 1（配高速攝像頭（底座配 X-Y-Z 定位臺(tái)）和改良型換熱器（適用于遠(yuǎn)心照明）。

 
隨后，這些圖像可用于后續(xù)圖像和輪廓分析，以：
•分析非圓柱形細(xì)絲
•確定表觀拉伸屈服應(yīng)力
•研究流體誘發(fā)相位分離
•測(cè)量粘度極低的樣品
 

圖 2：溫控箱的近視圖

 
為對(duì)應(yīng)流體細(xì)絲的位置定位攝像頭，開發(fā)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(tái)。
為將背光系統(tǒng)安裝到 HAAKE CaBER 1 上，開發(fā)了改良型換熱器（配有背光系統(tǒng)用支架）。
為在規(guī)定溫度范圍（5℃～90℃）內(nèi)測(cè)量，開發(fā)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。溫控箱于與水浴循環(huán)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(fā)，還便于使用氮?dú)鉀_洗箱體。
適用于 HAAKE CaBER 1 流變儀的新型高速成像系統(tǒng)和新型溫控箱均由德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）應(yīng)用力學(xué)（AME）研究組研發(fā)。
 
訂購(gòu)信息
 
603-1025 改良型換熱器，配有適用于遠(yuǎn)心照明的支架。（對(duì)于現(xiàn)有 HAAKE CaBER 1，也需要 603-1026。）不含遠(yuǎn)心照明。*型號(hào)：Vision & Control TZB30-B/VC（照明面積 Ø 30 mm）或同級(jí)型號(hào)。
603-1026 僅適用于現(xiàn)有 HAAKE CaBER 1：將換 熱 器 更 換 為 改 良 型 換 熱 器
603-1025 時(shí)，需再次校準(zhǔn)。（不含603-1025）
603-1027 配 X-Y-Z 定位臺(tái)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(hào)取決于個(gè)體需求，例如：Fastcam MiniUX100，Modell 800K / M1（型
號(hào)），Optronics CR600x2 或 ImagingSolutions Motion Traveller 系列（基本型號(hào)）。
603-1028 溫控箱，用于控制流體溫度。不含循環(huán)器。
 
參考文獻(xiàn)
[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(yīng)用實(shí)例

領(lǐng)域

•工業(yè)研發(fā)、質(zhì)量控制

•拉伸流變科學(xué)研究

行業(yè)  
• 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(jié)

HAAKE CaBER拉伸流變儀

• 拉伸流變測(cè)量?jī)x器

• 可進(jìn)行流體拉伸實(shí)驗(yàn)

• 高速攝像功能選項(xiàng)

• 經(jīng)典拉伸流變儀的完美功能延伸

• 法向力選項(xiàng)

• 采集法向力數(shù)據(jù)

• 獲取更多拉伸流變學(xué)信息