Instron

模具(流變學)

模具是一塊堅硬的鋼或碳化鎢,經過精密加工成圓柱形,然後通常通過電蝕技術在其中心鑽出一個圓柱孔(毛細管)。術語「毛細管」有時用於表示整個模具。模具可以由不同的材料製成,例如不銹鋼 (Stavax) 或鎳合金 (Hastelloy),以便與腐蝕性樣品一起使用。被測樣品流出通過毛細管。用於流變學的模具用於熔體流動儀器和毛細管流變儀。它們具有一系列不同的「幾何形狀」,以適應不同的應用並滿足不同標準的要求。

模具的描述依據毛細管的長度和直徑,以及毛細管入口的形狀。模具通常以其「長徑比」或「L/D」和入口角來描述:例如,如果毛細管長度為 20 毫米,直徑為 1 毫米,入口由一個 90° 開口的錐體組成,則它將被描述為一個具有 1 毫米直徑毛細管、L/D= 20、90° 錐形入口的模具。平坦入口對應於 180°。可以加工具有非常短的毛細管的特殊模具,通常在 0.25 毫米範圍內:它們被稱為「孔口模具」或「零長度模具」,可用於直接測量入口壓降。

用於熔體流動測試的標準模具具有直徑為 2.095 毫米、長度為 8 毫米且具有平坦入口的毛細管。特殊方法需要更長的模具,也需要錐形入口(用於 PVC 測試的 ASTM D3364)。

用於毛細管流變儀的模具直徑範圍從小於 0.5 毫米到大於 2 毫米,長度範圍從「零長度」到 40 毫米或更長。入口形狀通常為平坦或 90° 錐形。

標準建議使用至少兩個具有相同毛細管直徑和不同長度的不同模具進行 Bagley 校正,而其他組合則需要用於不同的應用(例如,兩個具有相同 L/D 的模具用於 Mooney 壁滑移評估)。

參考文獻

  • ISO 11443: 2005 「使用毛細管和狹縫模流變儀測定塑膠的流動性」
  • ISO 1133:2005 "塑膠 - 熱塑性塑膠的熔體品質流率 (MFR) 和熔體體積流率 (MVR) 的測定"
  • ASTM D3835-09 「使用毛細管流變儀測定聚合物材料性能的標準測試方法」
  • ASTM D1238-10 "通過擠壓塑性計測定熱塑性塑膠熔體流動速率的標準測試方法"
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