专利名称：一种旋转流变仪的锥板-平板夹具的制作方法
技术领域：
本发明属于流变学测试技术领域，涉及一种锥板-平板夹具旋转流变仪。
背景技术：
传统的锥板-平板夹具旋转流变仪，锥板与平板之间的间隙厚度由中心向半径方向逐渐增大。这种结构的锥板-平板夹具旋转流变仪的缺点是如果测试样中含有溶剂，则溶剂容易从锥板/平板夹具半径处间隙中挥发。锥板顶点与平板间的间隙小，在测量带粗糙填料的体系时受到限制。而且夹具旋转速度或频率较大时，由于离心力作用，样品容易从夹具间飞出，限制了测试范围。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，将传统的锥板结构作了改进，提供一种新型旋转流变仪的锥板-平板夹具，能优化测试范围和结果。为了实现上述目的，本发明是这样实现的
一种旋转流变仪的锥板-平板夹具，包括锥板和平板，锥板和平板之间装填着待测的物料样品，锥板与平板之间设置有空隙，所述锥板中心处与平板的间距最大，锥板与平板的间距随着其半径的增加逐渐减小。由于锥板中心与平板间距较大，锥板与平板之间的空间较大，即使物料样品中含有一些颗粒物，对于测试影响不大。随着锥板半径的增加，锥板与平板之间的间隙逐渐减�。阶栋灏刖洞湎洞锏阶钚�。传统锥板-平板旋转流变仪在剪切速率或角频率较高时，物料由于离心力作用，容易从锥板/平板间隙物料溢出。本发明大大减小了这种可能性，也即扩大了锥板-平板流变仪剪切速率或角频率的测试范围。同样地，当物料样品含有溶剂时，本发明有利于减少了溶剂从锥板-平板间隙中挥发的量。对于粘弹性物料，在锥板-平板之间受到剪切作用时，由于第一法向应力差效应，物料有从半径处向中心聚集的趋势。本发明中锥板的内凹的结构特征，即锥板-平板之间的间隙从半径向中心处逐渐增大，这种锥板相对于传统的锥板，对于第一法向应力差更敏感，更容易捕获法向应力差信息。
图1是本发明旋转流变仪的锥板-平板夹具示意图。图中1_锥板，2-物料样品，3-平板。
具体实施例方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。图1是本发明的旋转流变仪锥板-平板夹具示意图，流变仪其它部件与传统锥板-平板夹具旋转流变仪相同。锥板I和平板3之间的间隙中装填着待测的物料样品2。与传统的锥板不同，此处锥板I中心处与平板3距离h最大，随着半径R增加，距离h逐渐减�。督俏ā＃睹嬗胧狈较虻募薪俏ā蔽朔乐棺栋錓旋转时与平板3之间发生摩擦，也为了便于在装料时将多余的物料样品2挤出锥板I半径边缘外，锥板I与平板3之间设置一个较小的间隙hQ。为了保证流变测试的准确，锥板I的锥角Θ。较小，一般在f 5°之间，即可将锥板I锥角设计成一个系列，如1°，2。，3° ,V，5°。而锥板I的直径D也可设计成一个系列，如8mm, 15mm, 25mm,40mm等。测试时根据需要选用。锥板I垂直边与斜边的延长线交点正好位于平板3平面上，hQ=tan Θ c ^ Θ c ( Θ c较�。虼藅an Θ c ^ Θ c ,单位取弧度)。而锥板I的材质可做成不锈钢或钛合金的，也可根据需要做成硬铝、铜或其它材质。锥板I表面可根据需要做成不同表面粗糙度的。测试时锥板I的轴受到扭转作用，带动锥板I旋转。锥板I的轴可以做成较长的轴，直接装在流变仪上，也可以较短，通过螺栓联接装在流变仪的旋转轴上。流变仪的旋转 轴上设有扭矩传感器。根据需要，锥板-平板夹具装在控温腔内，可由氮气保护用品不被高温氧化。平板3的半径大于锥板，也可与锥板I半径相等。根据需要，也可驱动平板3旋转，而锥板I静止不动。本发明是在传统锥板-平板夹具旋转流变仪的基础上作了改进，而传统锥板-平板流变学参数的测试原理仍然适用于本发明。即物料样品在被剪切过程中，剪切速率和剪切应力在锥板-平板任一位置处均恒定不变。该流变仪由电脑软件控制，实验数据和曲线可由电脑软件记录处理。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种旋转流变仪的锥板-平板夹具，包括锥板和平板，锥板和平板之间装填着待测的物料样品，其特征在于，锥板与平板之间设置有空隙，所述锥板中心处与平板的间距最大，锥板与平板的间距随着其半径的增加逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的一种旋转流变仪的锥板-平板夹具，其特征在于，所述锥板的锥角为1° 5°，锥板的直径为8-40mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种旋转流变仪的锥板-平板夹具，其特征在于，所述锥板的半径小于等于平板的半径。
4.根据权利要求3所述的一种旋转流变仪的锥板-平板夹具，其特征在于，所述锥板的材质为不锈钢、硬铝、铜或钛合金。
全文摘要
本发明公开了一种旋转流变仪的锥板-平板夹具，包括锥板和平板，锥板和平板之间装填着待测的物料样品。其中，锥板与平板之间设置有间隙，且锥板中心处与平板的间距最大，锥板与平板的间距随着其半径增加的方向逐渐减小。由于锥板中心与平板间距较大，锥板与平板之间的空间较大，即使物料样品中含有一些颗粒物，对于测试影响不大。传统锥板-平板旋转流变仪在剪切速率或角频率较高时，物料由于离心力作用，容易从锥板/平板间隙物料溢出。本发明大大减小了这种可能性，也即扩大了锥板-平板流变仪剪切速率或角频率的测试范围。同样地，当物料样品含有溶剂时，本发明有利于减少溶剂从锥板-平板间隙中挥发的量。
文档编号G01N11/00GK102998219SQ20121056517
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者廖华勇, 陶国良 申请人:常州大学
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