회전 유동기는 재료의 유동학적 특성을 연구하는 데 사용되는 물리 분석 기기로, 서로 다른 하중 방식을 가하여 재료의 절단 속도, 응력 등 파라미터를 측정하고, 나아가 점도, 에너지 저장 계량 등 유동학적 파라미터를 계산하여 재료의 유동과 변형 특성을 표징한다.
회전 유동기는 제어 응력 또는 응변을 통해 재료에 외력을 가하고, 재료의 하중에 대한 응답을 관측하며, 주로 절단 속도, 절단 응력, 진동 주파수 등 데이터를 측정한 후 점도, 에너지 저장 계량, 손실 계량 등 매개변수를 계산한다.
회전 유동기는 구동 시스템 (예: 텀블러 모터 또는 에어 베어링) 을 통해 측정 클램프 (예: 원추판, 평행판 또는 동축 원통) 를 회전시켜 시료에 절단력을 가합니다.샘플에 절단 변형이 발생하면 센서가 절단 응력과 절단 속도를 실시간으로 모니터링하고 데이터를 제어 시스템으로 전송하여 분석합니다.재료 흐름 동작에 따라 다릅니다.
뉴턴 유체: 커팅 응력은 커팅 속도와 정비례하며 비례 상수는 점도입니다.
비뉴턴 유체: 점도는 절단 속도에 따라 변화하며 절단 희화, 촉변성 또는 굴복 응력 등 복잡한 특성을 나타냅니다.
측정 유형
안정 측정: 고정 속도나 응력을 가하여 재료의 점도, 유동 곡선 등을 측정한다.
동적 측정: 정현 주기 응변 또는 응력을 가하여 재료의 탄성 (에너지 저장 계량) 과 점성 (손실 계량) 을 분석한다.
사용 시 고려할 사항:
샘플 준비: 샘플의 균일성을 확보하고 기포를 피하며 필요시 탈포 처리를 한다.
온도 제어: 샘플의 온도를 엄격히 안정시키고 열 팽창이 테스트 결과에 미치는 영향을 줄입니다.
고정장치 선택: 샘플의 점도에 따라 적합한 고정장치를 선택합니다 (예: 고점도 샘플은 원추판, 저점도 샘플은 평행판).
데이터 검증: 여러 번의 측정을 통해 평균을 취하고 표준 샘플과 비교하여 결과의 신뢰성을 확보합니다.