简述流变坩埚的科学规范使用步骤


在材料流变学测试中,流变坩埚作为连接样品与流变仪测量系统的“承皿”载体,承担着盛装、稳定与高效传递剪切力的关键角色。广泛应用于高分子熔体、聚合物溶液、涂料、凝胶、食品及化妆品等软物质的黏弹性、流动行为与结构演变研究。其轻质、导热快、耐腐蚀的特性使其成为高温或动态扫描测试的理想选择。为确保测试精度与设备安全,必须遵循流变坩埚的科学规范使用步骤。
第一步:选型匹配
根据流变仪型号(如TA、Anton Paar、Thermo HAAKE)选择匹配的铝盘坩埚,常见规格有8mm、25mm、35mm直径。确认其与对应转子(平行板、锥板或同心圆筒)的几何匹配性,避免测量间隙偏差影响数据准确性。同时根据测试温度范围(通常-150℃~200℃)确认铝材耐受性。
第二步:清洁处理
使用前用无水乙醇或丙酮棉签擦拭内壁与边缘,去除油污、指纹或残留物。对于高灵敏度测试,可进行烘干处理(60℃烘箱10分钟),确保干燥。严禁使用硬物刮擦,防止划伤表面影响流场均匀性。
第三步:样品加载
将待测样品缓慢注入流变坩埚中心,避免带入气泡。加样量应略高于边缘,确保在转子下降后能填满测量间隙并形成微小凸面,但不得溢出。对于易挥发样品,操作应迅速,或使用防蒸发附件(如溶剂阱)。
第四步:安装定位
将装有样品的铝盘坩埚平稳放置于流变仪加热台上,确保与温控模块紧密接触,保障温度均匀。手动或自动升降转子,使其缓慢浸入样品中,直至设定间隙(如1mm或0.5mm)。系统自动完成对中校正,避免偏心剪切。
第五步:测试运行
启动测试程序(如振幅扫描、频率扫描、升温扫描),实时观察扭矩、应力与样品形态变化。若发现样品滑移、脱粘或溢出,应立即暂停,重新装样或调整夹具。对于高温测试,注意铝坩埚热膨胀对间隙的影响。
第六步:测试结束与清理
测试完成后,升起转子,用塑料刮刀小心取出残留样品,避免金属工具损伤铝盘。再次用溶剂清洗,晾干后分类存放。若样品固化难清理,可短暂加热软化后再处理。定期检查是否变形、刮伤或氧化,影响后续使用。