Newton sıvılarını kullanan ticari bir ortogonal süperpozisyon reolojisi tekniği için, son etki düzeltme faktörü belirleme yöntemleri ve deneysel hatayı azaltmak için en iyi uygulamalar için öneriler de dahil olmak üzere ayrıntılı bir kalibrasyon protokolü sunuyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Ortogonal Süperpozisyon Reolojisi için Kalibrasyon Prosedürleri
Bu makalede
Özet
Özet
Ortogonal süperpozisyon (OSP) reolojisi, küçük genlikli salınımlı bir kesme deformasyonunun ortogonal olarak birincil kesme akışına üst üste bindirilmesini içeren gelişmiş bir reolojik tekniktir. Bu teknik, karmaşık akışkanların yapısal dinamiklerinin doğrusal olmayan akış koşulları altında ölçülmesine izin verir, bu da çok çeşitli karmaşık akışkanların performansının anlaşılması ve tahmin edilmesi için önemlidir. OSP reolojik tekniği, 1960'lardan bu yana, özellikle bu tekniğin gücünü vurgulayan özel yapım cihazlar aracılığıyla uzun bir gelişim geçmişine sahiptir. OSP tekniği artık reoloji topluluğu için ticari olarak mevcuttur. OSP geometrisinin karmaşık tasarımı ve ideal olmayan akış alanı göz önüne alındığında, kullanıcılar ölçüm hatasının büyüklüğünü ve kaynaklarını anlamalıdır. Bu çalışma, ölçüm hatalarını azaltmak için en iyi uygulamalar için öneriler içeren Newton sıvılarını kullanan kalibrasyon prosedürlerini sunmaktadır. Özellikle, son etki faktörü belirleme yöntemi, numune doldurma prosedürü ve uygun ölçüm aralığının tanımlanması (örneğin, kesme hızı, frekans vb.) hakkında ayrıntılı bilgi verilmektedir.
Giriş
Karmaşık sıvıların reolojik özelliklerini anlamak, güvenilir ve tekrarlanabilir ürünlerin geliştirilmesi ve üretilmesi için birçok endüstri için gereklidir1. Bu "karmaşık sıvılar", günlük yaşamımızda, örneğin kişisel bakım ürünlerinde, gıdalarda, kozmetiklerde ve ev ürünlerinde yaygın olarak bulunan süspansiyonları, polimerik sıvıları ve köpükleri içerir. Reolojik veya akış özellikleri (örneğin, viskozite), son kullanım ve işlenebilirlik için performans metriklerinin oluşturulmasında önemli miktarlardır, ancak akış özellikleri, karmaşık akışkanlar içinde bulunan mikro yapılarla birbirine bağlıdır. Karmaşık sıvıların onları basit sıvılardan ayır....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Reometre kurulumu
NOT: Bu bölümdeki protokol, kurulumun hazırlanması, uygun geometrinin kurulması, test malzemesinin yüklenmesi, deney prosedürünün kurulması, geometrinin belirtilmesi ve testin başlatılması dahil olmak üzere bir reoloji deneyi çalıştırmak için temel adımları (ayrı bir motor dönüştürücü reometresi veya kombine bir motor dönüştürücü reometresi için) açıklamaktadır. OSP çalışması için özel talimatlar ve notlar verilmiştir. Dönüştürücüdeki termal gradyanları en aza indirmek için, işlemden önce reometreye en az 30 dakika güç verilmesi önerilir. Bu protokolde cihaz kontrolü ve veri toplama için kullanılan reometre yazılımı
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
12.2 Pa s silikon viskozite standardındaki viskozite kalibrasyon ölçümlerinden elde edilen temsili sonuçlar Şekil 5 ve Şekil 6'da gösterilmiştir. Kalibrasyon çalışmaları için birincil son etki faktörünün ve ortogonal son etki faktörünün her ikisinin de 1,00 olarak ayarlandığını unutmayın. Şekil 5, çift y eksenli bir grafikte kesme hızının bir fonksiyonu olarak sabit kesme viskozitesini ve torku göstermektedir. Silikon sıvısı Newton .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu protokolde, çift cidarlı konsantrik silindir geometrisine sahip ticari bir ortogonal süperpozisyon reoloji tekniği için Newton sıvılarını kullanarak viskozite kalibrasyon ölçümleri yapmak için ayrıntılı bir deneysel prosedür sunuyoruz. Kalibrasyon faktörleri, yani birincil son etki faktörü C L ve ortogonal son etki faktörü CLo, sabit kesme hızı süpürme ve ortogonal frekans süpürme testleri yapılarak bağımsız olarak belirlenir. Son faktörler elde edildikten sonr.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Bu makalede kullanılan prosedürlerin tam açıklaması, belirli ticari ürünlerin ve tedarikçilerinin tanımlanmasını gerektirir. Bu tür bilgilerin dahil edilmesi, hiçbir şekilde, bu tür ürünlerin veya tedarikçilerin NIST tarafından onaylandığını veya NIST tarafından önerildiğini veya açıklanan amaçlar için mutlaka en iyi malzemeler, araçlar, yazılımlar veya tedarikçiler olduklarını gösterdiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Teşekkürler
Ran Tao, ABD Ticaret Bakanlığı Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nün 70NANB15H112 hibesi kapsamında sağladığı fonlara teşekkür eder. Aaron M. Forster'ın finansmanı, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'ne kongre ödenekleri yoluyla sağlandı.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Gelişmiş Peltier Sistemi | TA Instruments | 402500.901 | Çevre kontrol cihazı |
| ARES-G2 Reometre | TA Instruments | 401000.501 | Reometre |
| Brookfield Silikon Sıvısı, 12500cP | AMTEK Brookfield | 12500 cps | Viskozite standart sıvı |
| OSP Oluklu Bob, 33 mm | TA Instruments | 402796.902 | Bob, üst geometri |
| OSP Oluklu Çift Boşluklu Kap, 34 mm | TA Instruments | 402782.901 | Çift cidarlı kap, alt geometri |
| Pipet (1 – 10 mL) | Eppendorf | 3120000089 | Test malzemelerini yüklemek için |
| Pipet (100 – 1.000 &mikro; L) | Eppendorf | 3123000063 | Test malzemelerini yüklemek için |
| Pipet Uçları (0,5 – 10 mL) | Eppendorf | 022492098 | Test malzemelerini yüklemek için |
| Pipet Uçları (50 – 1.000 &mikro; L) | Eppendorf | 022491555 | Test malzemelerini yüklemek için |
| Spatula | VWR | 82027-532 | Test malzemelerini yüklemek için |
| TRIOS | TA Instruments | v4.3.1.39215 | Reometre yazılımı |
Kaynaklar
- Macosko, C. W. Rheology: principles, measurements, and applications. , VCH. New York, NY. (1994).
- Larson, R. G. The Structure and Rheology of Complex Fluids. , Oxford University Press. New York, NY. (1999).
- Vermant, J., Moldenaers, P., Mewis, J., Ellis, M., Garritano, R.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
