聚合物流变学第七章
聚合物流变学课件
3．锥－板型转子流变仪简介
锥－板型流变仪属转子型流变仪，其核心结构由一个旋转的锥度很小的圆锥体和一块固定的平板组成。被测液体充入其间（见图6-16）。圆锥体由半径R，外锥角 c
0 及转速ω等参数确定，ω可连续 c 2
调节变化。
当圆锥体以一定角速度旋转时，带动液体随之运动，液体作用在固定板上的扭矩 可通过传感器测出。外锥角θc一般很小（≤40），因此锥－板间液体的流动可近似视为两板间液体的拖动流。
图6-16 锥-板结构的几何形状和球面坐标系
3．1 锥-板型流变仪测量粘度
锥-板型流变仪一大优点是流场中任一点的剪切速率 和剪切应力 值处处相等。圆锥体旋转速度可以控制到很慢，达到剪切速率 小于10－3s-1，容易测出零剪切粘度 0。与毛细管流变仪配合，扩大了测量范围。
经过恰当地改装，锥-板型流变仪还能直接测出法向应力差函数和用于动态粘弹性测量。但由于离心力，边缘熔体破裂及二次流动等影响，锥-板型流变仪的高转速（高剪切速率）测量受到一定的限制。
取如图6-16所示的球坐标系（r、 、 ）。在锥-板型流变仪中 方向成为物料流动方向（第1方向）； 方向为速度梯度方向（第2方向），r方向为中性方向（第3方向）。
由于外锥角θc很小，在任一半径r处物料的流动可视为在很小间距的两块平行板之间的拖曳流。r处的板间距H r tg c r c。根据公式（5-48）得知板间的流速分布为：
r(
2
) 0)
r
r
r(
c
（6-34）
按速度梯度定义可以求出形变率张量的 剪切分量为：
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