多功能流变仪是现代材料科学研究中关键的分析仪器，它通过施加不同的力学场来表征材料的流变特性。其核心工作原理基于旋转测量系统，由精密马达驱动测量几何体(如同轴圆筒、锥板或平行板)对样品施加剪切，同时通过扭矩传感器精确测量样品的响应。
稳态剪切测量是较基础的测试模式。仪器在恒定剪切速率下旋转，测量样品产生的剪切应力，从而获得粘度-剪切速率曲线。这种模式适用于研究材料的剪切变稀或剪切增稠行为，以及确定零剪切粘度和无限剪切粘度。通过稳态测试可以了解材料在加工过程中的流动行为，如挤出、涂布、注射成型等工艺条件的优化。
动态振荡测量则采用小振幅振荡剪切模式，在材料的线性粘弹区内进行测试。仪器施加正弦振荡应变，测量样品的应力响应，通过相位差和振幅比获得储能模量G'和损耗模量G''。G'反映材料的弹性响应，G''反映粘性响应，两者的比值tanδ可以判断材料是类固体还是类液体行为。频率扫描可以研究材料的时间依赖性，温度扫描可以研究相转变行为，应变扫描可以确定线性粘弹区范围。
蠕变与应力松弛测试是研究材料时间依赖性的重要手段。蠕变测试在恒定应力下观察应变随时间的变化，可以研究材料的粘弹性恢复行为；应力松弛测试在恒定应变下观察应力随时间衰减，可以研究分子链的松弛过程。这些测试模式相互补充，共同构建材料的完整流变学图谱。
多功能流变仪还具备温度控制、法向应力测量、拉伸流变等多种功能，使其能够全面表征从低粘度流体到高弹性固体的各类材料，为材料设计、配方优化和工艺开发提供科学依据。
更新时间：2026-02-03
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