浅聊旋转流变仪的黏度测试范围

   哈喽，大家好，由于近期事情比较多，没来得及给大家及时进行更新，今天想和大家聊聊旋转流变仪的黏度测试范围。这段时间有用户会问到，咱们流变仪能测到“最高的黏度是多少”，也有朋友问过 “最低黏度能测到多少”？其实流变仪的黏度测试范围不是一个固定数值范围，影响因素还是比较多的，我们可以从以下几个方面来考虑：

1.流变仪主机的扭矩(M)范围

   市场上不同型号流变仪主机的扭矩范围往往是有差别的。为什么扭矩范围会影响流变仪黏度的测试范围呢？我们可以从“牛顿黏性定律方程”中找到答案：

   从这个方程当中，我们可以看出黏度是通过扭矩计算获得的，所以流变仪的扭矩范围影响着其黏度的测试范围。需要注意的是，目前进口流变仪的扭矩下限一般在nNm级别，但实际测试过程中，若在nNm情况下测试很容易受到各类干扰的影响，我们往往需要通过转子的选择和参数的设置将扭矩调整至μNm级别，来获得稳定可靠的数据。因此，不必太关注流变仪的扭矩下限值。

2.转子的类型与规格

   “牛顿黏性定律方程”中还有两个重要的因子：分别为应力因子和应变因子，它们与转子的几何形状及尺寸相关，也就是与我们平时所说的转子的类型与规格相关，转子类型一般有同轴圆筒、平锥板和平行板等；转子规格一般是指转子的直径或锥度等。同样一台流变仪主机，搭配不同的转子，能够达到的黏度测试范围是不同的，比方说：同一台主机搭配筒转子将会比搭配板转子获得更低的黏度下限；而配套的板转子的直径越小，则能测到更高的黏度上限。关于转子选择的详细内容，可以查看“力晶科学”微信公众号文章《选择流变仪常用转子的旋转要点》。

   旋转流变仪常见的同轴圆筒转子、平锥板转子和平行板转子相应的应力因子和应变因子的计算公式见下表：

3.剪切速率

   从“牛顿黏性定律方程”可以看出，黏度和剪切速率也是相关的（牛顿流体除外）。所以，我们日常除了考虑仪器的扭矩和转子规格外，还需要看测试的剪切速率。相同主机及转子规格情况下，剪切速率越低，可以测试的黏度越高；剪切速率越高，可以测试的黏度越低（高剪切速率还需要避免样品非层流、壁滑、甩出等现象）。剪切速率的设置很重要，设定合适的剪切速率可以在样品黏度范围内得到稳定可靠的流变数据。

4.测试温度

   由于生活中大部分样品的黏度会随着温度变化而变化，所以仪器温控模块的控温范围也影响着对该样品的测试范围。通常我们在进行样品测试之前，也要了解样品所需要的温度测试条件。

   上面提到的几个影响因素，在赛默飞哈克流变仪软件中体现还是比较明显的，如果您用的是哈克流变仪的话，也可以打开流变仪软件中的“Range calculator”，选择合适的仪器型号及转子，软件会给出黏度测试范围及相应的剪切速率范围、剪切应力范围（如下图），为整个测试带来了很大的便利。

Range calculator

   除了上述因素会对黏度测试范围产生影响，还有其他一些影响因素如：样品种类、压力、电、磁等等，这次就不详聊了。如有兴趣深入讨论，欢迎致电上海力晶咨询！