界面流变仪采用智能模块化设计,能够精确表征两种不相容液体之间的界面特性。以下是其具体操作步骤:
1.样品准备与配置选择:根据实验需求选择合适的测量模式,包括上升滴/泡法或下悬滴/泡法。前者适用于轻相样品滴入装有重相的样品池中;后者则用于重相样品滴入装有轻相的样品池中。这一灵活的配置方式确保了不同密度组合下的适用性。
2.光学成像与数据采集:仪器配备高分辨率单色CCD相机和远心镜头,以均匀、恒定的光源照射样品,捕捉液滴或气泡的轮廓图像。软件算法将这些图像拟合到Young-Laplace方程模型中,实时计算表面张力、界面张力或接触角等参数。相机速度可达每秒多帧,并支持升级至更快的拍摄频率以满足动态过程分析需求。
3.
界面流变仪温控系统协同工作:配套恒温夹套样品池及循环水浴装置,可精准控制样品池和注射器的温度(最高达90℃),精度为±0.2℃。温度传感器实时监测并将数据自动整合至软件中,用于修正因温度变化导致的密度差异,保证测量结果的准确性。
4.界面流变性测试:通过软件设定特定的频率和振幅,对液滴体积或面积施加周期性扰动。系统记录响应信号并计算粘弹性模量等指标,评估界面的力学性能及其与泡沫、乳液稳定性的关联。此过程可模拟实际工况下的剪切力作用,揭示材料的微观结构特征。
5.动态接触角测量:利用可移动平台调整水平度,测量液体在固体表面的静态或动态接触角。该功能有助于研究润湿性和表面能的变化规律,尤其在涉及三相体系时具有重要意义。
6.自动化数据处理与分析:内置软件具备强大的批处理功能,能够自动执行重复实验并生成标准化报告。用户可直接在界面上比较多个模量测试结果,无需导出外部文件即可完成数据分析。此外,软件还支持保存原始图像和数据供后续重新评估使用。
7.界面流变仪模块扩展与定制化应用:基于智能模块化设计理念,用户可根据需要选配相交换模块、高频振荡压电模块、压力传感器模块或自动CMC测量模块等功能组件。这种灵活性使设备能够适应从基础研究到工业应用的各种复杂场景。
8.环境防护与稳定运行:仪器置于保护外罩内,有效隔绝外界光照和灰尘干扰,确保长期运行的稳定性。同时,磁力搅拌器集成于样品池底部,可在实验过程中自动混合溶液,维持浓度均匀性。
