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应用专题丨利用RSO流变仪进行屈服应力测试

前言

屈服应力是指破坏样品内部结构,使其由静止状态转变为流动状态的最小作用力。在流变学中,屈服应力是剪切应力的临界值。只有当剪切应力超过屈服点之后,材料才能发生流动;应力低于屈服点时,材料表现为弹性体,外力撤销后,材料能重构其内部结构。

屈服应力是许多实际应用中的一个重要流变参数,在材料的生产过程、装备的优化设计、材料的施工和使用等方面扮演重要的角色。它用于描述充填过程中分散性、凝胶稳定性、泵送行为、挤出行为等。通常情况下,屈服应力并不是一个常数,其结果与测试方法、数据处理方法等相关。

利用AMETEK Brookfield RSO震荡流变仪,可以有多种的测试方法对不同材料的屈服应力进行测试,满足不同行业的应用需求。

RSO震荡流变仪

方法与结果

剪切应力斜坡扫描(CSS Test, liner)

以剪切应力为自变量,设置线性增长的应力斜坡。该方法获得的屈服点是指:流体发生流动之前的最大应力值。将剪切应力(y-轴)与剪切速率(x-轴)线性作图(图1),流动曲线与y轴的交叉点即为屈服点。

图1为应力线性扫描获得的流动曲线图谱,通过Rheo3000软件计算得到,屈服应力为:39.6Pa。

图1:应力斜坡扫描曲线

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剪切速率斜坡扫描(CSR Test, liner)

以剪切速率为自变量,设置线性增长的速率斜坡。此时,需要通过数学模型(如:Bingham, Casson 或 Herschel-Bulkley)来计算屈服点。

图2为剪切率扫描曲线,使用Herschel-Bulkley模型进行计算,得到屈服应力为:63.6Pa。

图2:剪切率扫描曲线

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