陳經(jīng)理 18117403825
屈服應(yīng)力不是材料參數(shù)，是和測量方法和分析方法直接相關(guān)的一個參數(shù)，因此需要注明采用什么樣的測量方法和分析方法拿到的這個值。用流變儀測量屈服應(yīng)力的主要方法有：1 剪切速率掃描，模型擬合計算得到屈服應(yīng)力；2 剪切應(yīng)力掃描，通過應(yīng)力應(yīng)變曲線拐點計算屈服應(yīng)力；3 瞬時剪切力，恒定剪切速率掃描，測量得到剪切應(yīng)力峰值即為屈服應(yīng)力；4 振幅掃描，線性黏彈區(qū)終點對應(yīng)的應(yīng)力為屈服應(yīng)力。
通過流變儀的振蕩測試，測定復(fù)雜流體的屈服應(yīng)力
許多復(fù)雜流體，例如形成網(wǎng)絡(luò)的聚合物、表面活性劑中間相、濃縮的乳液，它們在靜止?fàn)顟B(tài)下不流動，直到施加的應(yīng)力超出一定的臨界值，即屈服應(yīng)力。這類行為即所謂屈服流動行為。由此屈服應(yīng)力定義為要使樣品發(fā)生流動所需施加的最小應(yīng)力。低于該屈服應(yīng)力，樣品將表現(xiàn)為彈性變形（類似拉伸彈簧），高于此屈服應(yīng)力，樣品將像液體一樣流動。大多數(shù)帶屈服應(yīng)力的流體可視為有一結(jié)構(gòu)骨架延伸在整個材料體積中。骨架的力量由分散相的結(jié)構(gòu)及其交互作用所控制。連續(xù)相通常為低粘度，然而，引入高的分散相體積比，可以上千倍地增加體系粘度，并使樣品在靜止時表現(xiàn)出類似固體的行為。這類材料經(jīng)常被稱為粘彈性材料。有不同的方法測定屈服應(yīng)力，大多數(shù)使用穩(wěn)態(tài)剪切測試。然而，最靈敏的方法之一是使用振蕩振幅掃描。其測試方法為施加漸增的應(yīng)力或應(yīng)變，并監(jiān)控模量與/或應(yīng)力的變化。
從振幅掃描結(jié)果中，可以多種方式來表征屈服應(yīng)力。某些研究者將G’的起始下降點作為屈服點的量度，因為它代表了非線性行為與結(jié)構(gòu)崩塌的起始點，而另一些研究者則將G’/G’’的交點作為屈服點，因為它代表從固態(tài)向類液體行為的轉(zhuǎn)變。這兩個點之間的區(qū)域被定義為屈服區(qū)。顯示了振幅掃描所獲取的數(shù)據(jù)點，用以確定屈服應(yīng)力。一種較新的方法則為測量彈性應(yīng)力部分σ’（與G’的彈性結(jié)構(gòu)有關(guān)）對應(yīng)變振幅的函數(shù)關(guān)系。如圖2所示，峰值點的應(yīng)力為屈服應(yīng)力，其對應(yīng)的應(yīng)變即為屈服應(yīng)變。通常這一點落在屈服區(qū)內(nèi)，且已經(jīng)顯示可以給出對于屈服應(yīng)力的更可靠的度量，該值也與其他方法得到的結(jié)果相一致。取決于待測材料的松弛行為，測試頻率有時可以影響測得的屈服應(yīng)力。較低的頻率可以更好地表征材料在靜止?fàn)顟B(tài)下的性質(zhì)，但將極大地延長測試時間。因此，通常使用0.1到10Hz之間的數(shù)值。
