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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。*的設計確保每次樣品均質、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，在實驗期間保持恒定的應變率或應力，并確保對收集的數(shù)據(jù)有充分的信心。

經過多年的研究和開發(fā)，多功能拉伸流變儀VADER 1000將以前僅在學術實驗室中發(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

流變學是研究材料如何在明確定義的應力或使材料變形到規(guī)定量所需的應力下變形。流變學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，應變和應力的定義要求精準測量力和橫截面積。

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

長絲拉伸流變儀

長絲拉伸流變儀與其他拉伸技術不同的一個特點是，測量是在一個點上進行的。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力。

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

快速主動控制方案

軟質材料在拉伸流動中的變形是不可預測的。因此，為了施加恒定的應力和/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?shù)脑O定點。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---溫度傳導箱

精準的、可重復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)傳導箱和可選的可對流烘箱。

（1）三區(qū)溫度傳導箱

VADER 1000拉伸流變儀配備了一個三區(qū)傳導爐，以確保溫度的均勻性、穩(wěn)定性和響應時間。溫度傳導箱采用空軍級絕緣陶瓷以避免過多的熱量損失?？鞠浒惭b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。溫度傳導箱可以達到環(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，當傳導爐處于上升位置時，安全開關會自動切斷氣流。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入樣品室，防止氧化并確保溫度均勻。

樣品淬火

將感應溫度傳導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*的流動結構凍結，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行多種不同的實驗組合，并且可以順序進行6種不同的類型的實驗。

恒定應變速率測試

恒速拉伸流動對應于一種變形，其中Hencky strain（亨基應變）根據(jù)∈=∈t隨時間線性增加，其中∈是Hencky應變速率。恒定速率的拉伸流動將導致材料發(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)體或分子模型的預測。

在拉伸流變中，聚合物熔體和溶液通常會發(fā)生應變硬化，這由應力隨時間的向上偏離線性預測來。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（藍色）的拉伸應力增長系數(shù)（應力除以∈）與時間的函數(shù)關系（在150℃）。細線是對線性粘彈性的預測。線性熔體表現(xiàn)出單調的穩(wěn)定拉伸流動，而支化聚合物在達到穩(wěn)定狀態(tài)前表現(xiàn)出應力過大。

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

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

恒定應力/蠕變測試

在蠕變試驗中，在時間t=0時施加恒定的拉伸應力σ↓0，隨后的Hencky 應變隨時間變化而變化。拉伸蠕變柔量定義為J↑Ε(t)=∈(t)/σ↓0 ，大的蠕變柔量表示軟材料，而小的蠕變柔量表示硬材料。對于粘彈性液體，蠕變柔量終隨時間線性增加，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力與時間的關系

圖4：聚甲基丙烯酸甲酯基共聚物在60℃下的蠕變柔量與時間的關系，其中紅線是小振幅振蕩的預測值

應力松弛測試

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

圖5：應力除以穩(wěn)定變形和隨后的應力松弛期間的拉伸率，其中：

紅色線：聚苯乙烯

藍色線：低密度聚乙烯

灰色線的數(shù)據(jù)對應的是樣品的完整延伸實驗

圖6：圖5的測量結果被轉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，在快速變形中表現(xiàn)出彈性反應。小振幅的振蕩變形可用于測量從粘性反應到彈性反應的變化。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''）模量與頻率的關系

如圖所示，板上的受力結果以儲能模量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。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)和研究實驗室的拉伸流變需求的儀器，在拉伸流變領域擁有超過25年的經驗，且研發(fā)生產的拉伸流變儀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，負責拉伸流變儀在中國的銷售和技術咨詢，歡迎致電翁開爾咨詢多功能精確拉伸流變儀VADER 1000產品詳細信息。