一、產(chǎn)品基礎(chǔ)概況
1. 測(cè)量原理
采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)探針微振蕩模式,向樣品施加微米級(jí)微小交變位移,采集力響應(yīng)信號(hào),解析彈性與粘性組分;可完成壓縮、剪切、彎曲三種動(dòng)態(tài)測(cè)試模式,獲取 G’、G’’、tanδ 復(fù)數(shù)模量全套動(dòng)態(tài)粘彈性參數(shù)新製品情報(bào)。傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀依靠電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生剪切流場(chǎng),需要足夠樣品體積;Rheo Stylus MT 探針式結(jié)構(gòu),幾十微米厚度的薄膜 / 涂層即可直接測(cè)試,無需裁切制樣成標(biāo)準(zhǔn)圓盤試樣,這是其最大差異化優(yōu)勢(shì)。 2. 硬件本體參數(shù)(用戶實(shí)際使用維度)
整機(jī)尺寸:W98×D170×H151mm,基座僅150×100mm,重量 1.8kg,桌面占用極小,普通實(shí)驗(yàn)臺(tái)即可安放,無需專門大型儀器工位。
驅(qū)動(dòng)單元:壓電致動(dòng)器,微振幅振蕩,適合軟材料、薄層材料,避免大形變破壞樣品原始微觀結(jié)構(gòu)。
夾具體系:可快速更換探針 / 夾具,支持壓縮、剪切、彎曲三種動(dòng)態(tài)試驗(yàn)?zāi)J剑采w液體?凝膠?彈性固體寬區(qū)間樣品。
溫控系統(tǒng):選配程控加熱臺(tái),支持程序升溫 / 恒溫,可追蹤固化、凝膠?溶膠轉(zhuǎn)變、發(fā)泡、熱收縮過程;針對(duì)會(huì)發(fā)生體積膨脹、收縮的材料,也可完成動(dòng)態(tài)粘彈性連續(xù)監(jiān)測(cè),無需擔(dān)心樣品形變超出夾具限制新製品情報(bào)。
軟件:PC 端控制,可視化實(shí)時(shí)曲線輸出,支持頻率掃描、時(shí)間掃描、溫度掃描,數(shù)據(jù)導(dǎo)出,可自定義測(cè)試序列,適配研發(fā)與 QC 重復(fù)測(cè)試。
二、用戶視角核心優(yōu)勢(shì)(研發(fā) / 實(shí)驗(yàn)人員真實(shí)獲益)
? 樣品門檻低,解決小試樣測(cè)試難題
可直接測(cè)試幾十 μm 級(jí)薄膜、涂層、涂膜;傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀、DMA 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀對(duì)薄膜樣品要求嚴(yán)格,薄樣容易打滑、夾持困難,很多小批量合成樣品、涂布試樣,取樣量極少,無法滿足錐板、平行板夾具的樣品量要求,本設(shè)備可直接對(duì)涂布基板上的膜層進(jìn)行測(cè)定,無需剝離膜層。
凝膠、膏體、軟質(zhì)彈性體,不需要復(fù)雜制樣,減少制樣引入的人為誤差,尤其適合配方篩選階段樣品數(shù)量多、單份樣品量少的場(chǎng)景。
? 體積小巧,實(shí)驗(yàn)室部署靈活
傳統(tǒng)流變儀、DMA 設(shè)備體積龐大,需要穩(wěn)固防震臺(tái);Rheo Stylus MT 體積接近小型理化儀器,可放置在通風(fēng)櫥、恒溫箱內(nèi)部,也可對(duì)接光學(xué)顯微鏡做原位同步觀測(cè);中小企業(yè)實(shí)驗(yàn)室、高校課題組預(yù)算有限、臺(tái)面緊張的場(chǎng)景非常友好。
? 一機(jī)多模式,覆蓋多品類材料
更換夾具即可切換壓縮、剪切、彎曲動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)試,一臺(tái)設(shè)備兼顧:高分子樹脂、橡膠、涂膜涂層、膠粘劑、凝膠、食品膠體、化妝品膏霜、醫(yī)用軟質(zhì)材料。研發(fā)端一臺(tái)設(shè)備替代多臺(tái)專項(xiàng)測(cè)試設(shè)備,降低儀器采購成本。
? 可追蹤動(dòng)態(tài)過程變化
搭配程控溫控模塊,連續(xù)記錄升溫過程 G’/G’’/tanδ,捕捉凝膠點(diǎn)、固化過程、軟化、發(fā)泡、收縮相變過程;對(duì) UV 固化、熱固化體系,可實(shí)時(shí)監(jiān)控交聯(lián)程度變化;對(duì)發(fā)泡材料,在體積發(fā)生變化時(shí)仍持續(xù)采集粘彈性數(shù)據(jù),這是很多傳統(tǒng)設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)的能力新製品情報(bào)。
? 操作門檻友好,兼顧研發(fā)與質(zhì)檢
實(shí)驗(yàn)人員簡(jiǎn)單培訓(xùn)后即可完成測(cè)試;可保存標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法文件,QC 部門調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)化程序,減少人為設(shè)置差異,實(shí)現(xiàn)批次之間的材料一致性對(duì)比。
三、用戶視角局限與選型注意點(diǎn)(客觀風(fēng)險(xiǎn),選型必須考量)
測(cè)量原理與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀數(shù)據(jù)不能直接等效替換本設(shè)備是探針局部微振蕩模式,和旋轉(zhuǎn)流變儀的整體剪切流場(chǎng)物理?xiàng)l件不一樣。如果企業(yè)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是基于旋轉(zhuǎn)流變儀錐?板 / 平行板方法,不能直接拿 Rheo Stylus MT 的數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)舊標(biāo)準(zhǔn),需要做方法比對(duì)、建立企業(yè)內(nèi)部轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)。 不適合高模量硬質(zhì)材料主打軟質(zhì)、薄層、凝膠、高分子薄膜;高硬度工程塑料、金屬、高模量復(fù)合材料不在適用范圍,不能替代大型 DMA 做硬質(zhì)材料高低溫寬溫域力學(xué)掃描。 探針接觸狀態(tài)直接影響重復(fù)性探針式接觸測(cè)量,樣品表面平整度、探針預(yù)壓接觸條件會(huì)帶來數(shù)據(jù)波動(dòng);需要規(guī)范樣品放置、預(yù)壓、零點(diǎn)設(shè)置流程,對(duì)實(shí)驗(yàn)操作一致性有要求。 頻率上限與力量程有限定位微型多功能,面向配方研發(fā)篩選,不替代高1端科研級(jí)流變儀做超高 / 超低頻率、大應(yīng)變非線性流變研究。
四、主要應(yīng)用范圍(產(chǎn)品運(yùn)用優(yōu)勢(shì)及范圍)
1)高分子與電子材料
涂布薄膜、保護(hù)膜、功能涂層:評(píng)估涂層彈性、粘性,預(yù)判開裂、翹曲、耐形變性能;
膠粘劑、密封膠、熱固樹脂:跟蹤熱固化、UV 固化全過程粘彈性變化,確定凝膠點(diǎn)、固化終點(diǎn);
發(fā)泡高分子:發(fā)泡過程中同步監(jiān)測(cè)模量演變,研究配方對(duì)泡孔與材料力學(xué)的影響。
運(yùn)用優(yōu)勢(shì):樣品不用剝離,基板上直接測(cè)膜層;可以捕捉發(fā)泡這種體積變化下的動(dòng)態(tài)性能,是傳統(tǒng)設(shè)備短板。
2)化妝品、日化、食品
膏霜、凝膠、果凍類食品、醬料;評(píng)價(jià)涂抹觸感、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、屈服行為,快速對(duì)比不同配方之間的粘彈性差異,大量配方初篩效率高。
3)生物醫(yī)藥、醫(yī)用材料
水凝膠、傷口敷料、醫(yī)用軟質(zhì)基材;表征凝膠交聯(lián)、降解過程模量變化,輔助生物材料配方開發(fā)。
4)品質(zhì)管控方向
原料批次一致性校驗(yàn);新產(chǎn)品配方快速篩選;工藝條件變更后材料粘彈性變化對(duì)比;適合研發(fā)部門大量初篩,篩選出關(guān)鍵樣品再送大型流變儀做深度確認(rèn),形成 “初篩?深度驗(yàn)證" 組合工作流。
五、與同類設(shè)備對(duì)比(用戶選型參考)
| 項(xiàng)目 | Rheo Stylus MT(探針壓電式) | 傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀 | 臺(tái)式 DMA 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀 |
|---|
| 樣品形態(tài) | 薄膜、薄層、凝膠、軟質(zhì)材料,樣品量小 | 液體、膏體、塊體,需要足夠體積試樣 | 塊體試樣,需要標(biāo)準(zhǔn)樣條,薄膜夾持難度高 |
| 測(cè)試模式 | 動(dòng)態(tài)壓縮 / 剪切 / 彎曲,探針微振蕩 | 旋轉(zhuǎn)剪切、振蕩剪切,以剪切為主 | 拉伸、彎曲、壓縮動(dòng)態(tài)力學(xué) |
| 安裝空間 | 極小,桌面小型設(shè)備 | 體積大,需要防震臺(tái) | 體積大,需要穩(wěn)固平臺(tái) |
| 核心優(yōu)勢(shì) | 微量、薄層樣品可測(cè);可測(cè)體積變化過程;部署靈活 | 剪切流變數(shù)據(jù)完備,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多 | 寬溫域,適合硬質(zhì)高分子熱機(jī)械性能 |
| 短板 | 不能直接對(duì)標(biāo)旋轉(zhuǎn)流變標(biāo)準(zhǔn);操作對(duì)接觸條件敏感 | 薄膜薄層測(cè)試?yán)щy;樣品需求量大 | 薄樣品制樣麻煩;設(shè)備成本高 |
最佳使用定位:前端快速篩選設(shè)備,大批量配方、小樣品快速評(píng)價(jià);關(guān)鍵樣品再交由大型流變儀 / DMA 完成標(biāo)準(zhǔn)條件深度測(cè)試,二者互補(bǔ),而不是完1全替代關(guān)系。