تست رئومتری

رئومتری بصورت کلی، به تستهایی گفته میشه که خواص رئولوژیکی مواد پلیمری رو نشون میده. منظور از رئولوژی علم رفتار پلیمرها در حالت مذاب هست. تستهای رئولوژیکی با دستگاههای مختلفی اندازه گیری میشه. برای مثال میشه به دستگاههای بروکفیلد، کاپیلاری رئومتر، دستگاه RMS و ... اشاره کرد. یکی از مهمترین دستگاه هایی که وجود داره و در حالتهای مختلفی مانند چرخشی، تناوبی و ... میشه استفاده کرد دستگاه RMS هست.

دستگاه RMS یه صفحه ثابت داره که ماده روش گذاشته میشه و روی اون ذوب میشه. بسته به نوع ماده و دمای ذوب اون، دمای این صفحه قابل تنظیم هست. پس از ذوب کامل یک صفحه دیگه به نام اسپیندل (Spindle) پایین میاد و روی ماده مذاب قرار میگیره. قطر اسپیندل ممعولا 25 میلیمتر بوده و فاصله بین این 2 صفحه که ماده بینشون هست معمولاً یک میلیمتر هست. بعد اسپیندل که به یک موتور الکتریکی متصله شروع میکنه به حرکت کردن. این حرکت کردن میتونه چرخشی باشه، تناوبی (Oscillation) باشه و یا ... من چند تا تست معروف رو که میشه با این دستگاه انجام داد رو مینویسم. برای اطلاعات بیشتر و معادلاتشون هم چند کتاب خوب رو آپلود میکنم (البته همه معادلات تو کتاب Transport Phenomena نوشته Bird هست که سابقاً تو تالار کتابهای مهندسی پلیمر آپلود کردم).

الف) تست جاروب فرکانس یا Frequency Sweep

در این تست دستگاه با یه دامنه ثابت (معمولاً 1%) شروع میکنه به نوسان و عکس العمل ماده رو اندازه گیری میکنه و ثبت میکنه. بعد فرکانس رو کم میکنه و دوباره اندازه میگیره، تا به محدوده فرکانسی که به دستگاه داده شده برسیم. معمولاً محدوده فرکانسی از 1000 تا 0.01 گفته میشه. یه نکته خیلی مهمی که تو این تست هست اینه که دامنه باید خیلی کم انتخاب بشه تا ساختار ماده دچار شکست نشه. و اصطلاحاً گفته میشه ماده تو ناحیه خطیش هست. من یه نمونه فایل اکسل که خروجی این تست هست رو آپلود میکنم. با رسم خواص مختلف مثل مدول ذخیره (Storage Modulus یا 'G) بر حسب فرکانس اطلاعات خیلی خوبی از ساختار ماده میشه بدست آورد. همونطور که توی فایل ضمیمه دیده میشه، من تست رو از فرکانس 625 تا 0.1 در نظر گرفتم. و دستگاه مدول ذخیره، مدول اتلافی، ویسکوزیته و ... در در فرکانسهای مختلف ثبت کرده.

ب) تستهای چرخشی:

برخلاف تستهای نوسانی که در اون ساختار ماده ثابت میمونه، در تستهای چرخشی، ساختار ماده شکسته میشه و از رواطلاعات بدست اومده به ساختار ماده میشه پی برد