何謂剪切黏度?
一般而言,剪切黏度是指物對剪切變形的抵抗力。
◎ 在毛細管粘度測量中,剪切速率是由活塞速度來計算,並測量剪切應力。
◎ 剪切應力是透過小毛細管內的壓力損失來測量。
◎ 活塞處的壓力損失包括以下三種值的合計:
Pb:物質流經模具筒體時的壓力損失
Pe:物質進入模具時的壓力損失
Pd:模具内的壓力損失
為了要正確的計算剪切黏度,[Pd:模具内的壓力損失]的測量是必須的。
透過改變毛細管長度,可以測量不同Pd的壓力損失,此稱之為伯格雷修正。
毛細管黏度測試法是假設物質會以理想的對角線流動的方法。但實際上大多數的物質流動是呈現塞流的情況。因此在計算時須考慮到修正流動形狀因子。此稱之為拉維奇修正。
以毛細管黏度計直接測試出來的剪切黏度稱之為“表觀剪切黏度”。在經過柏格雷修正及拉維奇修正後可得到真實的剪切黏度。
R6000流變儀具有其長度為16:1的長眼膜以及長度幾乎為零的短眼膜。因短眼膜長度幾乎為零故壓力損失也幾乎為零。若直接以長眼膜的壓力損失減去短眼膜的壓力損失,其得到的是壓力損失則幾乎是純粹的壓力損失Pd。並且因為R6000流變儀可以雙管同時測試同種物質,故在測試真實的剪切黏度的作業時間可被大幅縮減。
另外R6000流變儀還有一個特點。
從先前的示意圖可得知其活塞頂點的壓力測試為相當困難的作業。活塞需考慮到以最低限度的洩漏來推擠熔融物質,故活塞需具有緩慢下押速度的條件,否則測出來的會是摩擦力而非真的壓力損失。因此R6000流變儀以壓力感測器來測出管內的壓力損失。因應高壓到低壓的範圍可更換合適的壓力感測器,同時可防止壓力測試裝置受到損壞,並適應材料的高壓。因此R6000流變儀可在各種溫度條件下測試各種材料。
真實的剪切黏度對於理解物質的流動及CAE分析時使用的數據具有莫大的幫助。