專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流變學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種錐板-平板夾具旋轉(zhuǎn)流變儀。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的錐板-平板夾具旋轉(zhuǎn)流變儀，錐板與平板之間的間隙厚度由中心向半徑方向逐漸增大。這種結(jié)構(gòu)的錐板-平板夾具旋轉(zhuǎn)流變儀的缺點(diǎn)是如果測(cè)試樣中含有溶劑，則溶劑容易從錐板/平板夾具半徑處間隙中揮發(fā)。錐板頂點(diǎn)與平板間的間隙小，在測(cè)量帶粗糙填料的體系時(shí)受到限制。而且夾具旋轉(zhuǎn)速度或頻率較大時(shí)，由于離心力作用，樣品容易從夾具間飛出，限制了測(cè)試范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，將傳統(tǒng)的錐板結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)，提供一種新型旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具，能優(yōu)化測(cè)試范圍和結(jié)果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具，包括錐板和平板，錐板和平板之間裝填著待測(cè)的物料樣品，錐板與平板之間設(shè)置有空隙，所述錐板中心處與平板的間距最大，錐板與平板的間距隨著其半徑的增加逐漸減小。由于錐板中心與平板間距較大，錐板與平板之間的空間較大，即使物料樣品中含有一些顆粒物，對(duì)于測(cè)試影響不大。隨著錐板半徑的增加，錐板與平板之間的間隙逐漸減小，到錐板半徑處間隙達(dá)到最小。傳統(tǒng)錐板-平板旋轉(zhuǎn)流變儀在剪切速率或角頻率較高時(shí)，物料由于離心力作用，容易從錐板/平板間隙物料溢出。本發(fā)明大大減小了這種可能性，也即擴(kuò)大了錐板-平板流變儀剪切速率或角頻率的測(cè)試范圍。同樣地，當(dāng)物料樣品含有溶劑時(shí)，本發(fā)明有利于減少了溶劑從錐板-平板間隙中揮發(fā)的量。對(duì)于粘彈性物料，在錐板-平板之間受到剪切作用時(shí)，由于第一法向應(yīng)力差效應(yīng)，物料有從半徑處向中心聚集的趨勢(shì)。本發(fā)明中錐板的內(nèi)凹的結(jié)構(gòu)特征，即錐板-平板之間的間隙從半徑向中心處逐漸增大，這種錐板相對(duì)于傳統(tǒng)的錐板，對(duì)于第一法向應(yīng)力差更敏感，更容易捕獲法向應(yīng)力差信息。


圖1是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具示意圖。圖中1_錐板，2-物料樣品，3-平板。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。圖1是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)流變儀錐板-平板夾具示意圖，流變儀其它部件與傳統(tǒng)錐板-平板夾具旋轉(zhuǎn)流變儀相同。錐板I和平板3之間的間隙中裝填著待測(cè)的物料樣品2。與傳統(tǒng)的錐板不同，此處錐板I中心處與平板3距離h最大，隨著半徑R增加，距離h逐漸減小，錐角為Θ。，錐面與豎直方向的夾角為Θ”為了防止錐板I旋轉(zhuǎn)時(shí)與平板3之間發(fā)生摩擦，也為了便于在裝料時(shí)將多余的物料樣品2擠出錐板I半徑邊緣外，錐板I與平板3之間設(shè)置一個(gè)較小的間隙hQ。為了保證流變測(cè)試的準(zhǔn)確，錐板I的錐角Θ。較小，一般在f 5°之間，即可將錐板I錐角設(shè)計(jì)成一個(gè)系列，如1°，2。，3° ,V，5°。而錐板I的直徑D也可設(shè)計(jì)成一個(gè)系列，如8mm, 15mm, 25mm,40mm等。測(cè)試時(shí)根據(jù)需要選用。錐板I垂直邊與斜邊的延長(zhǎng)線交點(diǎn)正好位于平板3平面上，hQ=tan Θ c ^ Θ c ( Θ c較小，因此tan Θ c ^ Θ c ,單位取弧度)。而錐板I的材質(zhì)可做成不銹鋼或鈦合金的，也可根據(jù)需要做成硬鋁、銅或其它材質(zhì)。錐板I表面可根據(jù)需要做成不同表面粗糙度的。測(cè)試時(shí)錐板I的軸受到扭轉(zhuǎn)作用，帶動(dòng)錐板I旋轉(zhuǎn)。錐板I的軸可以做成較長(zhǎng)的軸，直接裝在流變儀上，也可以較短，通過螺栓聯(lián)接裝在流變儀的旋轉(zhuǎn)軸上。流變儀的旋轉(zhuǎn) 軸上設(shè)有扭矩傳感器。根據(jù)需要，錐板-平板夾具裝在控溫腔內(nèi)，可由氮?dú)獗Ｗo(hù)用品不被高溫氧化。平板3的半徑大于錐板，也可與錐板I半徑相等。根據(jù)需要，也可驅(qū)動(dòng)平板3旋轉(zhuǎn)，而錐板I靜止不動(dòng)。本發(fā)明是在傳統(tǒng)錐板-平板夾具旋轉(zhuǎn)流變儀的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)，而傳統(tǒng)錐板-平板流變學(xué)參數(shù)的測(cè)試原理仍然適用于本發(fā)明。即物料樣品在被剪切過程中，剪切速率和剪切應(yīng)力在錐板-平板任一位置處均恒定不變。該流變儀由電腦軟件控制，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線可由電腦軟件記錄處理。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具，包括錐板和平板，錐板和平板之間裝填著待測(cè)的物料樣品，其特征在于，錐板與平板之間設(shè)置有空隙，所述錐板中心處與平板的間距最大，錐板與平板的間距隨著其半徑的增加逐漸減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具，其特征在于，所述錐板的錐角為1° 5°，錐板的直徑為8-40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具，其特征在于，所述錐板的半徑小于等于平板的半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具，其特征在于，所述錐板的材質(zhì)為不銹鋼、硬鋁、銅或鈦合金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)流變儀的錐板-平板夾具，包括錐板和平板，錐板和平板之間裝填著待測(cè)的物料樣品。其中，錐板與平板之間設(shè)置有間隙，且錐板中心處與平板的間距最大，錐板與平板的間距隨著其半徑增加的方向逐漸減小。由于錐板中心與平板間距較大，錐板與平板之間的空間較大，即使物料樣品中含有一些顆粒物，對(duì)于測(cè)試影響不大。傳統(tǒng)錐板-平板旋轉(zhuǎn)流變儀在剪切速率或角頻率較高時(shí)，物料由于離心力作用，容易從錐板/平板間隙物料溢出。本發(fā)明大大減小了這種可能性，也即擴(kuò)大了錐板-平板流變儀剪切速率或角頻率的測(cè)試范圍。同樣地，當(dāng)物料樣品含有溶劑時(shí)，本發(fā)明有利于減少溶劑從錐板-平板間隙中揮發(fā)的量。
文檔編號(hào)G01N11/00GK102998219SQ20121056517
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者廖華勇, 陶國(guó)良 申請(qǐng)人:常州大學(xué)