流体拉伸流变仪CaBER 1

发布时间：2021-05-20 14:49:22浏览次数：次

哈克 CaBER 1流体拉伸流变仪简介：
流体的拉伸行为知识对工业和基础研究都很重要。含有很强拉伸成分的复杂流动在许多工业加工和应用中都存在。例如挤出流动、涂敷流动、压缩流动以及纤维纺丝流动。同剪切流动相比，大多数材料拉伸流动显示很不同的反应。用CaBER仪器分析的流体细丝的细化和断裂给出有关材料物性的很有价值的信息，这是旋转流变仪无法提供的！

哈克 CaBER 1流体拉伸流变仪操作原理：
少量样品(< 1ml)置于两个圆平板之间。上板以用户设定的应变速率迅速与下板分开。因此形成一不稳定流体细丝。拉伸停止后，细丝中点的流体承受由流体拉伸性能定的拉伸应变速率。激光测微尺监测逐渐变细的流体细丝中点直径随时间变化。表面张力、粘度、质量转换和弹性的对抗影响可以由软件中相应模型定量化。自动实验分析和模型比较提供迅速定义下列参数：粘度、表面张力、弹性、松弛时间和细丝断裂时间。

应用

胶粘剂	工业产品	日用品
⦁溶剂挥发与吸湿食品	⦁松弛时间谱	⦁罐装性
⦁成形性	⦁本构模型	⦁断裂时间
⦁断裂时间	⦁可纺丝性印刷油墨	⦁溶剂挥发
⦁面团的松弛	⦁成形性	⦁加工性
⦁弹性不稳定性	⦁飞墨

拉伸流变仪CaBER 1介绍

世界上一台商业化的拉伸流变仪——CaBER 1

研究中低粘度流体或半固体在拉伸作用下，其细丝直径随时间的变化过程。

CaBER 1扩展测量能力

在传统 CaBER 试验中，往往使用激光测微尺，对上下两板之间形成的（圆柱形）流体细丝，进行由表面张力诱导的细化（随时间变化）测量，然后使用测得数据算出拉伸粘度数据。

为分析更多样品的实际细丝形状，并测量其拉伸性能，现在可在 Thermo Scientific HAAKE CaBER 1 拉伸流变仪上装配高速摄像头。高速摄像头具有远心物镜和远心背光系统，可拍摄流体随时间变化形成细丝的过程。

图 1：HAAKE CaBER 1（配高速摄像头（底座配 X-Y-Z 定位台）和改良型换热器（适用于远心照明）。

随后，这些图像可用于后续图像和轮廓分析，以：
•分析非圆柱形细丝
•确定表观拉伸屈服应力
•研究流体诱发相位分离
•测量粘度极低的样品

图 2：温控箱的近视图

为对应流体细丝的位置定位摄像头，开发了一种底座，底座上可装配摄像头和HAAKE CaBER 1，还配有摄像头用 X-Y-Z定位台。
为将背光系统安装到 HAAKE CaBER 1 上，开发了改良型换热器（配有背光系统用支架）。
为在规定温度范围（5℃～90℃）内测量，开发了新型温控箱，该温控箱可加装到在售的任意一款 HAAKE CaBER 1 中。温控箱专用于与水浴循环器共同使用；配外部接头，便于将溶剂注入溶剂阱，防止样品蒸发，还便于使用氮气冲洗箱体。
适用于 HAAKE CaBER 1 流变仪的新型高速成像系统和新型温控箱均由德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）应用力学（AME）研究组研发。

订购信息

603-1025 改良型换热器，配有适用于远心照明的支架。（对于现有 HAAKE CaBER 1，也需要 603-1026。）不含远心照明。推荐型号：Vision & Control TZB30-B/VC（照明面积 Ø 30 mm）或同级型号。
603-1026 仅适用于现有 HAAKE CaBER 1：将换热器更换为改良型换热器
603-1025 时，需再次校准。（不含603-1025）
603-1027 配 X-Y-Z 定位台的底座，用于安装高速摄像头和 HAAKE CaBER 1。不含摄像头和透镜。摄像头型号取决于个体需求，例如：Fastcam MiniUX100，Modell 800K / M1（高端型
号），Optronics CR600x2 或 ImagingSolutions Motion Traveller 系列（基本型号）。
603-1028 温控箱，用于控制流体温度。不含循环器。

参考文献
[1] D. Sachsenheimer, B. Hochstein, N.Willenbacher (2014) Capillary thinning of entangled polymer solutions,submitted toRheol. Acta
[2] L. Martinie, H. Buggisch, N. Willenbacher(2013) Apparent elongational yield stress of soft matter. J. Rheol. 57(2), 627-646
[3] D. Sachsenheimer, B. Hochstein, H.Buggisch,N. Willenbacher (2012) Determination of axial forces during the capillary breakup of liquid filaments –the tilted CaBER method. Rheol. Acta 51, 909-923
[4] O. Arnolds, H. Buggisch, D. Sachsenheimer,N.Willenbacher (2010) Capillary breakup extensional rheometry (CaBER) on semi-dilute and concentrated polyethyleneoxide (PEO) solutions. Rheol. Acta 49(11) 1207-1217
[5] K. Niedzwiedz, H. Buggisch, N. Willenbacher (2010)Extensional rheology of concentrated emulsions as probed by capillary breakup elongation rheometry(CaBER). Rheol. Acta 49,1103-1116
[6] K. Niedzwiedz, O. Arnolds, N. Willenbacher,R. Brummer (2009) Capillary Breakup Extensional Rheometry of Yield Stress Fluids.Appl. Rheol. 19(1), 41969

CaBER 1具体应用实例

领域

•工业研发、质量控制

•拉伸流变科学研究

行业
• 油墨涂料 • 树脂
• 粘性 • 松弛行为
• 飞溅 • 纺织行为
• 雾化
• 食品 • 化妆品
• 粘性 • 装填
• 口感