Термин «Реометрия» относится к экспериментальной методике, используемой для определения реологических свойств материалов; реология определяется как исследование текучести и деформации вещества, описывающее взаимосвязь между силой, деформацией и временем.  Слово «реология» происходит от греческих слов rheo («поток») и logia («наука»), хотя из определения выше следует, что наряду с поведением жидких материалов реология изучает и деформацию твердых материалов — в частности, поведение сложных вязкоупругих материалов, которые демонстрируют свойства и твердых, и жидких веществ, в зависимости от усилия, деформации и времени.

Существует ряд различных реометрических тестов, которые могут быть выполнены для определения свойств текучести и вязкоупругих свойств материала, они в значительной степени зависят от типа используемого реометра и его возможностей. К ним относится предел текучести.

Приборы Malvern Panalytical работают, используя два основных метода реометрии:

  • Ротационная реометрия
  • Капиллярная реометрия

Ротационная реометрия 

Как он работает?

Образцы загружаются между двумя пластинами или другими подобными геометрическими формами, такими как конус и пластина, либо в систему стакана и цилиндра. Приложение крутящего момента к верхней пластине оказывает вращательное напряжение сдвига на материал, затем прибор измеряет полученную деформацию или скорость деформации (скорость сдвига). Ротационные реометры и вискозиметры работают по одному и тому же принципу, однако первые имеют гораздо больше функций. Прежде всего они отличаются большей точностью и диапазоном применения напряжения сдвига, могут использоваться для испытаний методом вынужденных колебаний и обеспечивают более высокий уровень контроля нормального усилия, применяемого при ротационных испытаниях.

Для чего используются эти приборы?

Можно считать, что ротационные реометры являются наиболее универсальными реологическими приборами, их можно настроить для различных реологических методов, позволяя исследовать структуру и характеристики суспензий. Типы испытаний включают генерацию простых кривых текучести по вязкости (зависимость сдвига от вязкости) в широком диапазоне крутящего момента, измерение предела текучести и создание точных последовательностей, которые имитируют пережевывание пищи. Современные, сложные приборы обеспечивают соответствие метода испытаний конкретному процессу или рабочей среде продукта. Инновационное программное обеспечение позволяет даже начинающим реологам создавать и анализировать важные данные.

Ротационные реометры используются для широкого диапазона типов образцов, от паст и гелей до наиболее слабо структурированных жидкостей. Прикладываемый сдвиг можно точно контролировать в области с очень низким напряжением сдвига, что позволяет использовать эти приборы для исследования стабильности и измерения предела текучести. Однако ротационные реометры оптимизированы для работы в диапазоне нескольких десятков единиц крутящего момента, а не для точной дифференциации вязкости в низковязких слабоструктурированных жидкостях. Кроме того, ротационные реометры сталкиваются с механическими ограничениями в области высокого сдвига при скоростях сдвига, превышающих 1000 с-1.

Капиллярная реометрия 

Как он работает?

Образец под высоким давлением принудительно выдавливается через цилиндр или капилляр с четко определенными размерами. При этом измеряется перепад давления на цилиндре или капилляре для получения данных о скорости потока той жидкости, для которой рассчитывается вязкость. Температуру и скорость сдвига можно тщательно контролировать для имитации необходимой рабочей среды.

Для чего используются эти приборы?

Возникшая в полимерной промышленности капиллярная реометрия используется для измерения профилей вязкости суспензий и гидросмесей, содержащих относительно большие частицы, при большом содержании частиц. В качестве примеров использования в промышленности можно привести полимерные расплавы, керамические гидросмеси, пищевые продукты, чернила и покрытия. Капиллярные реометры могут прикладывать очень большую силу, что позволяет исследовать поведение образца при гораздо более высоких скоростях сдвига, чем это возможно при ротационной реометрии. Высокая скорость сдвига имеет большое значение для многих промышленных процессов, таких как экструзия и распыление. В некоторых случаях при использовании капиллярной реометрии объем образца для создания кривой текучести не должен превышать приблизительно одного литра.