德國哈克HAAKE CaBER 1 拉伸流變儀介紹及應用方案

時間：2020/12/22閱讀：328

為什么研究拉伸流變學

兩種樣品的旋轉流變性可能會一樣，拉伸流變性會有明顯的區別

•旋轉流變儀不能用來測試樣品的拉伸流變性能

•很多應用領域中都會涉及到拉伸流場

•研發和質控方面越來越關注拉伸流變

拉伸流變儀CaBER 1介紹

世界上一臺商業化的拉伸流變儀——CaBER 1

研究中低粘度流體或半固體在拉伸作用下，其細絲直徑隨時間的變化過程。

CaBER 1擴展測量能力

在傳統 CaBER 試驗中，往往使用激光測微尺，對上下兩板之間形成的（圓柱形）流體細絲，進行由表面張力誘導的細化（隨時間變化）測量，然后使用測得數據算出拉伸粘度數據。
為分析更多樣品的實際細絲形狀，并測量其拉伸性能，現在可在 Thermo Scientific HAAKE CaBER 1 拉伸流變儀上裝配高速攝像頭。高速攝像頭具有遠心物鏡和遠心背光系統，可拍攝流體隨時間變化形成細絲的過程。

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

隨后，這些圖像可用于后續圖像和輪廓分析，以：
•分析非圓柱形細絲
•確定表觀拉伸屈服應力
•研究流體誘發相位分離
•測量粘度極低的樣品

圖 2：溫控箱的近視圖

為對應流體細絲的位置定位攝像頭，開發了一種底座，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。
為將背光系統安裝到 HAAKE CaBER 1 上，開發了改良型換熱器（配有背光系統用支架）。
為在規定溫度范圍（5℃～90℃）內測量，開發了新型溫控箱，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，還便于使用氮氣沖洗箱體。
適用于 HAAKE CaBER 1 流變儀的新型高速成像系統和新型溫控箱均由德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）應用力學（AME）研究組研發。

訂購信息

603-1025 改良型換熱器，配有適用于遠心照明的支架。（對于現有 HAAKE CaBER 1，也需要 603-1026。）不含遠心照明。*型號：Vision & Control TZB30-B/VC（照明面積 Ø 30 mm）或同級型號。
603-1026 僅適用于現有 HAAKE CaBER 1：將換熱器更換為改良型換熱器
603-1025 時，需再次校準。（不含603-1025）
603-1027 配 X-Y-Z 定位臺的底座，用于安裝高速攝像頭和 HAAKE CaBER 1。不含攝像頭和透鏡。攝像頭型號取決于個體需求，例如：Fastcam MiniUX100，Modell 800K / M1（型
號），Optronics CR600x2 或 ImagingSolutions Motion Traveller 系列（基本型號）。
603-1028 溫控箱，用于控制流體溫度。不含循環器。

參考文獻
[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