流變儀，即用于測定聚合物熔體、聚合物溶液、懸浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流變性質(zhì)的儀器。流變儀是觀察高分子材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的窗口，通過高分子材料，諸如塑料、橡膠、樹脂中不同尺度分子鏈的響應(yīng)，可以表征高分子材料的分子量和分子量分布，能快速、簡便、有效地進(jìn)行原材料、中間產(chǎn)品和產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制。流變測量在高聚物的分子量、分子量分布、支化度與加工性能之間構(gòu)架了***座橋梁，所以它提供了***種直接的聯(lián)系，幫助用戶進(jìn)行原料檢驗、加工工藝設(shè)計和預(yù)測產(chǎn)品性能，也為新型材料的開發(fā)應(yīng)用、質(zhì)量監(jiān)控、科研及教學(xué)提供科學(xué)的科研手段。

流變儀的特點：在樣品上施加超低的扭距；更少的樣品量；可以探究精細(xì)結(jié)構(gòu)的材料；在更寬的條件范圍內(nèi)研究低粘度的材料，它的應(yīng)用價值主要有以下幾方面：

1、對材料結(jié)構(gòu)的表征，包括：對聚合物分子量和分子量分布的定性和定量分析，以及對聚合物的支化性能、填充性能、拉伸性能和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等的分析。

2、模擬聚合物的加工條件，評定聚合物的加工性能。通過對加工過程的分析，以正確選擇加工工藝條件并指導(dǎo)配方設(shè)計。

3、對原材料、半成品和成品的性能做出評價。

流變儀包括旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細(xì)管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀、界面流變儀，下面對各種流變儀的工作原理分別闡述：

1.旋轉(zhuǎn)流變儀有兩種，控制應(yīng)力型和控制應(yīng)變型

A、控制應(yīng)力型

使用***多，如Physica MCR系列、TA的AR系列、Haake、Malven，都是這***類型的流變儀；其中Physica的馬達(dá)屬于同步直流馬達(dá)，這種馬達(dá)相對響應(yīng)速度快，控制應(yīng)變能力強；其他廠***使用的屬于托杯馬達(dá)，托杯馬達(dá)屬于異步交流馬達(dá)，這種馬達(dá)響應(yīng)速度相對較慢。這***類型的流變儀，采用馬達(dá)帶動夾具給樣品施加應(yīng)力，同時用光學(xué)解碼器測量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速。

B、控制應(yīng)變型

目前只有ARES屬于單純的控制應(yīng)變型流變儀，這種流變儀直流馬達(dá)安裝在底部，通過夾具給樣品施加應(yīng)變，樣品上部通過夾具連接倒扭矩傳感器上，測量產(chǎn)生的應(yīng)力；這種流變儀只能做單純的控制應(yīng)變實驗，原因是扭矩傳感器在測量扭矩時產(chǎn)生形變，需要***個再平衡的時間，因此反應(yīng)時間就比較慢，這樣就無法通過回饋循環(huán)來控制應(yīng)力。

2.毛細(xì)管流變儀

毛細(xì)管流變儀主要用于高聚物材料熔體流變性能的測試；工作原理是，物料在電加熱的料桶里北加熱熔融，料桶的下部安裝有***定規(guī)格的毛細(xì)管口模（有不同直徑0.25～2mm和不同長度的0.25～40mm），溫度穩(wěn)定后，料桶上部的料桿在驅(qū)動馬達(dá)的帶動下以***定的速度或以***定規(guī)律變化的速度把物料從毛細(xì)管口模種擠出來。在擠出的過程中，可以測量出毛細(xì)管口模入口出的壓力，在結(jié)合已知的速度參數(shù)、口模和料桶參數(shù)、以及流變學(xué)模型，從而計算出在不同剪切速率下熔體的剪切粘度。

3.轉(zhuǎn)矩流變儀

實際上是在實驗型擠出機的基礎(chǔ)上，配合毛細(xì)管、密煉室、單雙螺桿、吹膜等不同模塊，模擬高聚物材料在加工過程中的***些參數(shù)，這種設(shè)備相當(dāng)于聚合物加工的小型實驗設(shè)備，與材料的實際加工過程更為接近，主要用于與實際生產(chǎn)接近的研究領(lǐng)域。

4.界面流變儀

目前這種流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理，是流變測試中***難以準(zhǔn)確實現(xiàn)的***個領(lǐng)域，還沒有***種特別好而又通用的方法。