2.1 旋轉(zhuǎn)測量的目的

旋轉(zhuǎn)測試使用連續(xù)的旋轉(zhuǎn)來施加應(yīng)變或應(yīng)力，以得到恒定的剪切速率，在剪切流達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，測量由于流動(dòng)形變產(chǎn)生的扭矩。因此，也稱為穩(wěn)態(tài)測量。

2.2 旋轉(zhuǎn)測量的方法

旋轉(zhuǎn)測試有兩種方法，一種是控制剪切速率，即旋轉(zhuǎn)速度（或剪切速率）為設(shè)定參數(shù)，扭矩（或剪切應(yīng)力）為測試參數(shù)；另一種方法時(shí)控制剪切應(yīng)力，即扭矩（或剪切應(yīng)力）為設(shè)定參數(shù)，旋轉(zhuǎn)速度（或剪切速率）為測試參數(shù)。

2.2.2 控制速率模式的常用測試方法:

（1）恒定剪切速率：測量樣品在某一個(gè)或幾個(gè)恒定剪切速率下的粘度、剪切應(yīng)力，如 Shear rate=10 1/s，Time Profile = Fixed meas. pt. duration=5 s（固定時(shí)間）， 溫度=25℃，測量點(diǎn)=20 個(gè)（可以任意多個(gè)）。

（2）線性變化的剪切速率：控制剪切速率在某一范圍內(nèi)，按照線性規(guī)律逐漸改變剪切速率，可以有低到高，也可以由高到低，觀察樣品的粘度、剪切應(yīng)力隨剪切速率變化的規(guī)律；如：剪切速率由 1 1/s 升高到 100 1/s，Profile = Ramp lin（線性規(guī)律變化），測量點(diǎn)為 20 個(gè)。

（3）對(duì)數(shù)變化的剪切速率：控制剪切速率在某一范圍內(nèi)，按照對(duì)數(shù)規(guī)律逐漸改變剪切速率，可以有低到高，也可以由高到低，觀察樣品的粘度、剪切應(yīng)力隨剪切速率變化的規(guī)律；如：剪切速率由 1 1/s 升高到 100 1/s，變化規(guī)律為 Profile = Ramp log 或 Ramp log + |points/decade|。

2.2.3 控制應(yīng)力模式的常用測試方法：

（1）恒定剪切應(yīng)力：測量樣品在某一個(gè)或幾個(gè)恒定剪切應(yīng)力下的粘度、剪切速率，如 Shear stress=1 Pa，取點(diǎn)時(shí)間為 10s（或其他時(shí)間），每個(gè)應(yīng)力下可以測量任意多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。

（2）線性變化的剪切應(yīng)力：控制剪切應(yīng)力在某一范圍內(nèi)，按照線性規(guī)律逐漸改變剪切速率，可以有低到高，也可以由高到低，觀察樣品的粘度、剪切速率隨剪切應(yīng)力變化的規(guī)律；如： 剪切應(yīng)力由 0.1 Pa 升高到 100 Pa，Profile = Ramp lin（線性規(guī)律變化），測量點(diǎn)為 20 個(gè)。

（3）對(duì)數(shù)變化的剪切應(yīng)力：控制剪切應(yīng)力在某一范圍內(nèi)，按照對(duì)數(shù)規(guī)律逐漸改變剪切速率，可以有低到高，也可以由高到低，觀察樣品的粘度、剪切速率隨剪切應(yīng)力變化的規(guī)律；如：剪切應(yīng)力由 0.1 Pa 升高到 100 Pa，變化規(guī)律為 Profile = Ramp log 或 Ramp log + |points/decade|（對(duì)數(shù)規(guī)律+點(diǎn)數(shù)/數(shù)量級(jí)）。

2.3 旋轉(zhuǎn)測量中的幾種分析模型

旋轉(zhuǎn)測量后，可以用流變學(xué)模型（方程）對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行擬合，用于觀察此樣品的流變學(xué)特性是否與此模型相吻合，并計(jì)算出能夠表征此樣品流變學(xué)特點(diǎn)的關(guān)鍵參數(shù)，常用的方程有如下幾種。

2.3.1 Ostwald（或 Power Law）模型

此模型適用于沒有屈服應(yīng)力的非牛頓流體，具體含義如下：

t = c ×y p

其中，τ 為剪切應(yīng)力，c 為流動(dòng)系數(shù)，p 為流動(dòng)指數(shù)或冪律指數(shù)。P>1，剪切增稠；P=1，理想粘性流動(dòng)；p<1，剪切變稀。

2.3.2 Bingham 模型

此模型適用于有一定屈服應(yīng)力的流體，但在屈服應(yīng)力以上時(shí)呈現(xiàn)牛頓流體特性：

t =tB+ηB .y

其中，t 為剪切應(yīng)力，t B 為 Bingham 屈服應(yīng)力，η B 為 Bingham 流動(dòng)系數(shù)， y.為剪切速率；這種流體稱為塑性流體，其特點(diǎn)是當(dāng)剪切應(yīng)力小于t B 時(shí)，樣品只發(fā)生彈性形變，當(dāng)剪切應(yīng)力大于t B 時(shí)，其彈性結(jié)構(gòu)被破壞，之后的流動(dòng)遵循 Newton 粘度定律。

2.3.3 Herschel-Bulkley 模型

此模型適用于有一定屈服應(yīng)力的非牛頓流體，具體含義如下：

t =t HB+c .y p

其中，t HB 是符合 HB 模型的屈服應(yīng)力，c 為流動(dòng)系數(shù)（或稱為 HB 粘度h HB ），p 為 HB指數(shù)；

p<1 假塑性（剪切變稀）

p>1 脹塑性（剪切增稠）

P=1 Bingham 流體

2.2.4 Carreau/Yasuda 模型

此模型適用于具有零剪切粘度的非牛頓流體的分析，可以計(jì)算出此樣品的零剪切粘度：

p1 為 Yasuda 指數(shù)，λ 為松弛時(shí)間，p 為冪律指數(shù)，P>1，剪切增稠；P=1，理想粘性流體；p<1，剪切變?。沪?：零剪切粘度；η∞：極限剪切粘度（由于 η∞相對(duì)于 η0 非常小，因此分析時(shí)經(jīng)常把 η∞近似為零）。