流变性能测定

流变测试原理
流变测试是一种通过测量物质在力学条件下的流变性质来研究物质性能的方法。

其基本原理是，流变仪施加一定的剪切力或应力，测量物质产生的流变响应，从而表征物质的流变性质。

具体来说，流变测试的原理基于牛顿流体或非牛顿流体的力学原理。

牛顿流体的流动性质可以根据牛顿定律描述，即流体的粘度恒定，流体的切应力与切变速率呈线性关系。

而非牛顿流体的流动性质则更加复杂，例如受力后粘度可以发生改变，切变速率和应力不再呈线性关系。

因此，通过流变测试可以深入了解物质的流变性质，为各种科研和工业应用提供有效的手段。

例如，在润滑剂的研究中，通过流变测试可以研究润滑剂的豁温特性和流变特性，为轴承等机械部件的润滑和摩擦性能提供重要的依据。

以上内容仅供参考，建议查阅流变测试专业书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。

实验二流变仪法测定塑料熔体的流变性能一、实验目的1.了解转矩流变仪的结构与测定聚合物流变性能的原理。

2.熟悉并掌握在转矩流变仪上测定剪切应力、剪切速率、粘度的方法。

二、实验原理毛细管流变仪是研究聚合物流变性能最常用的仪器之一，具有较宽广的剪切速率范围。

毛细管流变仪还具有多种功能，既可以测定聚合物熔体的剪切应力和剪切速率的关系，又可根据毛细管挤出物的直径和外观及在恒应力下通过改变毛细管的长径比来研究聚合物熔体的弹性和不稳定流动现象。

这些研究为选择聚合物及进行配方设计，预测聚合物加工行为，确定聚合物加工的最佳工艺条件（温度、压力和时间等），设计成型加工设备和模具提供基本数据。

聚合物的流变行为一般属于非牛顿流体，即聚合物熔体的剪切应力与剪切速率之间呈非线性关系。

用毛细管流变仪测试聚合物流变性能的基本原理是：在一个无限长的圆形毛细管中，聚合物熔体在管中的流动是一种不可压缩的粘性流体的稳定层流流动，毛细管两端分压力差为ΔP，由于流体具有粘性，它必然受到自管体与流动方向相反的作用力，根据粘滞阻力与推动力相平衡等流体力学原理进行推导，可得到毛细管管壁处的剪切应力τ和剪切速率γ&与压力、熔体流率的关系。

τ=RΔP/2L γ=4Q/πR3ηa =πR4ΔP/8QL式中R－毛细管半径，cm；L－毛细管长度，cm；ΔP－毛细管两端的压差，Pa；Q－熔体流率，cm3/s；ηa－熔体表观粘度，Pa·s。

在温度和毛细管长径比L/D一定的条件下，测定不同压力ΔP下聚合物熔体通过毛细管的流动速率Q，可计算出相应的τ和γ&，将对应的τ和γ在双对数坐标上绘制τ－γ流动曲线图，即可求得非牛顿指数n和熔体表观粘度ηa。

改变温度和毛细管长径比，可得到代表粘度对温度依赖性的粘流活化能Eη以及离模膨胀比B等表征流变特性的物理参数。

大多数聚合物熔体是属非牛顿流体，在管中流动时具有弹性效应、壁面滑移等特性，且毛细管的长度也是有限的，因此按以上推导测得的结果与毛细管的真实剪切应力和剪切速率有一定的偏差，必要时应进行非牛顿改正和入口改正。

流动性的测定方法
流动性的测定方法有多种，常见的有以下几种：
1. 粘度测定法：粘度是流体流动阻力的一种度量，可以通过测定流体在特定温度下通过试验装置的流动速度来确定。

常见的粘度测定方法有旋转式粘度计、滴定式粘度计等。

2. 流变性测定法：流变性是指物质在受力作用下产生的变形性质，可以通过测定物质在不同剪切速率下的应力-应变关系来确定。

常见的流变性测定方法有转式流变仪、剪切模式流变仪等。

3. 渗透性测定法：渗透性是指流体在固体介质中的渗透能力，可以通过测定流体在一定压力下通过孔隙介质的速率来确定。

常见的渗透性测定方法有渗透试验、渗透流速试验等。

4. 流速测定法：流速是指流体单位时间通过某一截面的体积或质量，可以通过测定单位时间内通过某一截面的流体量来确定。

常见的流速测定方法有流量计、涡街流量计等。

5. 温度变化测定法：流体的温度变化也可以间接反映其流动性，通常可以通过测定流体在温度变化条件下的流动速度来确定。

需要根据具体的流体性质和测定要求选择适当的方法进行测定。

聚合物材料中的流变性能测试分析在聚合物材料的开发、制造和应用过程中，流变性能测试是一个重要的环节，其能够有效地评估材料的变形行为、力学性能以及应用性能。

因此，了解聚合物材料中的流变性能及其测试分析方法，对于提高聚合物材料的应用性能、推动聚合物材料的研究和应用具有重要的意义。

一、聚合物材料的流变性能聚合物材料是指一类具有高分子结构的材料，其分子量通常高于10万，这种材料的性能是由其分子结构决定的。

在应用场合中，聚合物材料的性能会随着其形状、尺寸和应力状态的变化而发生变化。

因此，聚合物材料的流变性能对于其应用性能的评估和控制具有重要的作用。

聚合物材料的流变性能包括了黏弹性、塑性和蠕变等性质。

黏弹性是指聚合物材料在受到一定应力时的变形能力，即材料随时间的变形量。

塑性是指聚合物材料在受到应力时，随着应力的增加发生的可塑性变形。

蠕变是指聚合物材料在受到恒定应力时，材料随时间的收缩变形。

二、聚合物材料的流变性能测试聚合物材料的流变性能测试是利用流变仪对聚合物材料进行测试，主要包括剪切模量、黏性、塑性和流量指数等参数的测试。

其测试过程是将样品装入流变仪的测量室中，然后通过引入规定的变形应力，来测定聚合物材料在规定的应力范围和频率下的流变性能。

流变仪是一种专门用于测量材料流变性质的仪器。

其主要原理是利用试样在测量室中应变或位移的变化来计算材料在不同应力下的黏弹性、塑性、蠕变等性质。

流变仪可以通过调节控制板的参数，来控制样品的速度、应力、频率和温度等参数，从而实现对材料流变性质的测试和分析。

三、聚合物材料流变性能测试分析1.剪切模量测试分析剪切模量是衡量材料刚度和变形能力的重要参数。

聚合物材料的剪切模量随着应力的增加而增加，因此，其在应用过程中往往需要具有一定的刚度和力学性能。

流变仪可以通过调节控制板的参数，来测定样品在不同应力下的剪切模量。

2.黏性测试分析黏性是衡量材料流体性质的重要参数。

聚合物材料的黏性随着应力的增加而减小，因此其应用过程中不易出现黏滞和流动离散等情况。

一、涂料的流变性与测量流变性能是涂料的一项重要性能。

流体按大类可以分为牛顿型和非牛顿型，非牛顿型流体又分为剪切速率依存型和时间依存型。

剪切速率依存型是指流体的流动行为随剪切速率的变化而变化，包括假塑型、胀流型和塑型。

时间依存型是指一定剪切速率下流体随时间而变化的流动特性，包括触变型和震凝型，实际中的涂料大多数是触变型流体。

在涂料的生产、贮存、施工和成膜过程中,所受到的力可以分为纯剪切、拉伸剪切和简单剪切等，其中主要是简单剪切，当涂料受到简单剪切做单向层流，层间有速度差，若剪切应力为τ，剪切速率为Ý，则粘度η＝τ/Ý，称为动力粘度，单位为Pa.s（泊），常用单位为mPa.s或者cP（厘泊）。

粘度是涂料流变学的一个重要指标，与剪切速率和剪切应力密切相关。

表1即是按照涂料受到简单剪切估计的一些施工方法以及流平流挂的剪切速率：表1 各种施工方法的剪切速率（S－1）施工方法喷涂刷涂/滚涂搅拌投料流平/流挂颜料沉降剪切速率>104 103－104 101－103 100－102 10－3－100 <10-3涂料主要有四部分组成：树脂、成膜物质、溶剂和填料。

这几种物质对涂料流变性的影响主要在低剪切速率方面，如颜料的絮凝，各种助剂的存在，所形成的结构使粘度变化很大；在高剪切速率下，结构被破坏，所呈现的粘度接近树脂溶液本身和分散颗粒对粘度的影响。

高低剪切速率下的粘度配合，使涂料有一个符合储存和施工所需的流变性能。

例如在涂料贮存中,希望体系有较高的粘度,防止颜料和填料的沉淀；在施工时开始要求体系粘度较低,有利于涂膜流平,但要求涂膜粘度在一定时间达到较高粘度,以免涂膜产生流挂和流淌现象；粉末涂料只有它的熔融体有足够低的粘度时才有足够的流平，另外粘度也对颜料在涂料中的分散有很大影响。

从以上分析也可以看出，涂料的流变性的以下几个方面的参数：屈服值、触变性、粘度恢复速度和施工剪切速率下的粘度对涂料的质量影响很大，所以这几个参数的测量在涂料的生产、研发和使用中备受重视。

混凝土结构流变学性能检测技术规程一、引言混凝土结构在使用过程中，会受到多种因素的影响，如温度、湿度、荷载等，这些因素会导致混凝土结构的变形和破坏，因此对混凝土结构进行流变学性能检测是非常重要的。

本技术规程将详细介绍混凝土结构流变学性能检测的方法和注意事项。

二、检测方法1.试验设备（1）压力机：用于测定混凝土的抗压强度。

（2）万能试验机：用于测定混凝土的弹性模量和剪切模量。

（3）动态拉伸试验机：用于测定混凝土的动态弹性模量。

（4）应变计：用于测定混凝土的变形量。

（5）温湿度计：用于测定试验环境的温度和湿度。

2.试验方法（1）抗压试验：按照GB/T 50081-2002《混凝土力学性能试验标准》的要求进行试验。

（2）弹性模量和剪切模量试验：按照GB/T 50081-2002《混凝土力学性能试验标准》的要求进行试验。

（3）动态弹性模量试验：按照ASTM C215-19《Standard TestMethod for Fundamental Transverse, Longitudinal, and Torsional Resonant Frequencies of Concrete Specimens》的要求进行试验。

（4）变形量测定：将应变计固定在试验样品上，按照GB/T 50081-2002《混凝土力学性能试验标准》的要求进行试验。

三、注意事项1.试验前应检查试验设备是否正常工作。

2.在试验前应对试验环境进行测定，确保试验环境符合要求。

3.在试验中应注意安全，严禁超载使用试验设备。

4.在试验中应及时记录数据，确保数据的准确性和完整性。

5.试验后应及时对设备进行清洁和保养，以确保设备的正常使用。

四、结果分析1.根据试验数据计算出混凝土的抗压强度、弹性模量、剪切模量和动态弹性模量。

2.根据试验结果对混凝土结构的流变学性能进行评估，判断混凝土结构的抗震性能和耐久性等方面是否满足要求。

3.根据试验结果对混凝土结构进行修缮和加固，以确保混凝土结构的安全可靠。

4.流变性能测定4.1 操作规程1）按GB/T19139-2003配制水泥浆；2）将制备好的水泥浆，立即倒入粘度计样品杯中至刻度线；3）当转子以最低的转速转动时，升高样品杯，使水泥浆液面在转子上的刻线位置（这样操作将使水泥浆胶凝程度减至最小，并确保水泥浆均匀分散）；4）在转子以最低转速连续旋转10s 后读取初始刻度盘读数，剩下的读数应按转速递增次序、然后递减次序，在转子以每一转速连续旋转10s 后读取，在读取每一读数后，立即将转速调到下一档；5）读完数据后，应立即将转速调到600转旋转1min ，然后静止10s 后读取初期数据；再将转速调到600转旋转1min ，然后静止10min 后读取终期数据；6）将水泥浆重新倒入搅拌杯，在高速条件下搅拌15S,然后立即将水泥浆倒入常压稠化仪浆杯中进行搅拌，起始温度应为室温，然后将水泥浆在常压稠化仪中加热至所需的温度，清洗搅拌杯、样品杯、转子、定子并安装好等待下次使用； 7）在升到所需的试验温度后，应继续搅拌水泥浆20min ； 8）将水泥浆立即倒入粘度计样品杯中至刻度线；9）当转子以最低的转速转动时，升高已预热的样品杯，使水泥浆液面在转子上的刻线位置； 10）在转子以最低转速连续旋转10s 后读取初始刻度盘读数，剩下的读数应按转速递增次序、然后递减次序，在转子以每一转速连续旋转10s 后读取，在读取每一读数后，立即将转速调到下一档；11）读完数据后，应立即将转速调到600转旋转1min ，然后静止10s 后读取初期数据；再将转速调到600转旋转1min ，然后静止10min 后读取终期数据； 12）试验数据测量完毕后，对样品杯、定子、转子进行清洗并安装；13）应以同一转速下读数的平均值[（转速递增读数+转速递减读数）/2]来计算水泥浆流变性能的测量结果。

4.2 流变数据记录及计算)log(096.2600300θθ⨯=n nF k 511511.0300θ⨯⨯=n —流性指数k—稠度系数F=1数据记录：3 6 100 200 300 600 300 200 100 6 3 10S 10min n k 养护前养护后。

中国石油大学油层物理实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：液体粘度及流变性测定实验一.实验目的1．掌握流体流变曲线的测定原理和方法。

2．加深了解毛细管粘度计、旋转粘度计的原理及使用，正确测量脱气原油在不同温度下和不同剪切速度下的粘度。

二．实验原理（一）流体粘度的基本概念液体粘度分为动力粘度和运动粘度，动力粘度是指做相对运动的两液层间单位面积上的内摩擦力τ与速度梯度的比值，即：μ=τ/(dυ/dy) （1）式中μ——液体的动力粘度，Pa•sτ——剪切应力，N/m²;dυ/dy——相距为dy的两液层间的速度梯度，1/s。

当式（1）中各参数的单位采用CGS（厘米-克-秒）制单位时，粘度的单位为泊，符号为P。

常用粘度单位为mPa•s，各粘度单位间的转换如下：1 mPa•s=0.001Pa•s 1P=100cP(厘泊) 1cP=1 mPa•s运动粘度是指在相同的温度下流体的动力粘度与其密度的比值，单位为m²/s,在CGS制单位下为cm²/s。

（二）毛细管粘度计法在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动时，其运动粘度与流动时间成正比。

通过测定原油通过两条标准线之间的时间t，并用比重计测得原油密度ρ，通过动力粘度公式：μ= ρCt式中μ——液体的动力粘度，mPa · s；C——粘度计常熟；ρ——液体在测试温度下的密度，g/cm3；t ——毛细管中液面由标线a流到b的时间，s。

（三）旋转式粘度计法旋转式粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。

当转子在某种液体中旋转时，液体会产生作用在转子上的粘性力矩。

液体的粘度越大，该粘性力矩越大；反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。

该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。

三．实验流程（一）毛细管粘度计法测定石油产品的动力粘度时所用的主要仪器为毛细管粘度计，其结构如下图所示：测定动力粘度初拥毛细管粘度计外，还需要用的其它测试仪器有：（1）秒表，用于计量液体在粘度计中的下落时间；（2）比重计，用于测定液体的密度。