專利名稱：便攜式溫控錐板剪切池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于便攜式溫控錐板剪切池。
背景技術(shù)：
眾所周知，當(dāng)今高分子材料年生產(chǎn)的總體積已經(jīng)超過了鋼鐵而逐漸成為三大通用材料的主體。高分子材料必須經(jīng)過加工成型后才能使用，而加工過程將改變高分子材料的鏈構(gòu)象、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)以及分子以上層次的結(jié)構(gòu)，這些都將使材料最終使用性能發(fā)生根本變化。我們知道，在加工成型過程中，除加工溫度和壓力等因素外，螺桿的剪切力或剪切速率對(duì)高分子材料的最終使用性能起著最直接的作用，主要體現(xiàn)在剪切力或剪切速率對(duì)高分子材料流變行為、相行為以及形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響上。因此，研制剪切激光光散射儀是建立復(fù)雜的高分子材料加工過程研究和凝聚態(tài)高分子物理基本問題研究之間的橋梁。借助該儀器獲得的研究成果，能夠直接展示高分子材料真實(shí)加工條件下，高聚物不同層次結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變的實(shí)時(shí)在線信息和演變過程。目前在該領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，如美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院，日本Kyoto大學(xué)和英國London大學(xué)的剪切光散射儀偏重研究非晶態(tài)多相高分子體系的相行為和相分離過程；英國Reading大學(xué)的可視性剪切流變計(jì)偏重研究聚烯烴的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。上述儀器都存在很大的局限性例如剪切池為平板剪切，原因是這些國外科學(xué)家研究工作的側(cè)重點(diǎn)不同，導(dǎo)致儀器設(shè)計(jì)上剪切池和檢測(cè)系統(tǒng)的單一性，另外，上述四臺(tái)儀器基本上是固定式的，很難將其安裝在同步輻射窗口上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種便攜式溫控錐板剪切池。
本發(fā)明能夠精確控制溫度和剪切速率，同時(shí)適用于結(jié)晶和非晶高分子樣品，在線、實(shí)時(shí)觀測(cè)多相高分子體系剪切流動(dòng)過程中，微觀形態(tài)與相行為的剪切速率和溫度依賴關(guān)系，具有多功能檢測(cè)系統(tǒng)的剪切激光光散射儀。其中，剪切池為分體模塊化設(shè)計(jì)，檢測(cè)系統(tǒng)為多光源和多檢測(cè)器的立體切換設(shè)計(jì)，可以同時(shí)安裝多套檢測(cè)系統(tǒng)。


附圖1為剪切池的剖面圖剪切池長×寬×高＝300mm×150mm×150mm；圖中1為上蓋，2為剪切池下蓋，3為上剪切錐板，4為下剪切平板，5為光路。
便攜式剪切池加入樣品，上蓋1和下蓋2按需要的距離連接后，樣品在剪切錐板3和剪切平板4之間產(chǎn)生的均一剪切場(chǎng)中的變化通過光路5進(jìn)行檢測(cè)。
附圖2為剪切池與激光系統(tǒng)配套工作原理中1為氦-氖激光器，2為溫度控制器，3為軒轅墊板，4為ND，5為L1，6為光柵，7為M1，8為L2，9為M2，10為L3，11為CCD探測(cè)器，12為微調(diào)馬達(dá)，13為計(jì)數(shù)器，14為加熱器1，15為加熱器2，16為石英錐板。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施方案結(jié)合附圖1和2描述如下圖1為剪切池的剖面圖，圖2為剪切池與激光系統(tǒng)配套工作原理圖，本剪切池采用石英錐板幾何體，在微步馬達(dá)控制下發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生剪切速率嚴(yán)格可控的可視性剪切場(chǎng)等措施。在實(shí)際使用過程可以配合一下系統(tǒng)對(duì)剪切場(chǎng)作用下高分子性能進(jìn)行檢測(cè)激光光散射系統(tǒng)使用He-Ne激光器作為光源，發(fā)射激光經(jīng)過衰減片等光學(xué)元件進(jìn)入剪切池后，散射光經(jīng)兩塊透鏡會(huì)聚到CCD，并記錄傅里葉圖像等手段。
相差顯微鏡系統(tǒng)采用閃光燈作光源，光線經(jīng)透鏡會(huì)聚后被反射進(jìn)入剪切池，透射光用相差顯微鏡檢測(cè)和CCD記錄圖像等方法。
熒光顯微鏡系統(tǒng)采用氙燈作光源，熒光經(jīng)濾色片后被分光鏡反射通過物鏡到達(dá)樣品，物鏡接收從樣品反射出來的熒光，透過分色鏡后，被CCD相機(jī)記錄等。
偏光顯微鏡系統(tǒng)以閃光燈為光源，光線經(jīng)起偏鏡進(jìn)入剪切池，再經(jīng)檢偏鏡后，用CCD相機(jī)記錄明暗相間圖案的方式。
由于本發(fā)明完全實(shí)現(xiàn)模塊化和便攜式，如果剪切池改為可以透過X-光的材料，可以在普通X-光機(jī)和同步輻射光源系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)試，為剪切場(chǎng)下流體的性能測(cè)試提供提供了極大的方便。
權(quán)利要求
1.一種便攜式溫控錐板剪切池，其特征在于上蓋1和下蓋2按需要的距離連接后，樣品在剪切錐板3和剪切平板4之間產(chǎn)生的均一剪切場(chǎng)中的變化通過光路5進(jìn)行檢測(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式溫控錐板剪切池，其特征在于所述剪切錐板3為石英錐板。
全文摘要
本發(fā)明屬于便攜式溫控錐板剪切池，用來研究聚合物流體在均勻剪切場(chǎng)作用下，結(jié)合偏光顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡、激光光散射和X光散射技術(shù)研究剪切對(duì)所研究對(duì)象的結(jié)晶或相分離行為的儀器，采用本儀器對(duì)聚合物體系的研究可以對(duì)聚合物材料的設(shè)計(jì)、加工提供可靠依據(jù)和理論指導(dǎo)。
文檔編號(hào)G01N3/24GK1546980SQ20031011594
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者安立佳, 薛鈺芝, 孫昭艷, 蔣世春, 李宏飛, 林紀(jì)寧, 周麗梅 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所