如何正确地进行剪切流变测试(28)

3.7.4 夹具热膨胀对测试的影响
除了前面3.1和3.2节提到夹具柔量和惯量对测试结果的影响，在测试过程中还需要考虑夹具的热膨胀对测试结果的影响，不同材质的夹具具有不同的热膨胀系数. 现在很多仪器在输入夹具类型时已经考虑到热膨胀系数. 但是很多自制的夹具和可抛弃的夹具在使用之前需要人为地测量热膨胀系数并输入. 此外，样品也具有一定的热膨胀系数，因此在测试温度范围很宽时，需要在加热过程中适当增大板间距，在降温过程中适当减少板间距，从而保持样品的填充程度一致.
此外，还需考虑控温组件的结构也会对夹具的传热温度梯度造成影响[54]，即使是同一个夹具在不同控温组件下的膨胀系数也是不同的，夹具膨胀系数的差异直接会影响设置夹具间距的大小，尤其在设置夹具间距很小的情况下(如锥板)，板受热膨胀可能会使两板直接接触，造成法向应力的激增从而损坏空气轴承和力传感器.
3.7.5 夹具不平行和不同轴对测试的影响
保证夹具的平行与同轴也是获取实验数据的关键. 随着测试夹具频繁使用，以及不小心跌落，非常容易造成夹具不平行和不同轴，这样会导致仪器校零出现误差以及仪器法向力影响测试结果. 因此，在测试中需要注意夹具的正确使用，特别是不要将不使用的夹具立在桌面上或者高处，以防止跌落造成夹具的变形.
4. 结论与展望
本文结合作者多年的流变测试经验，从流场类型和仪器的特征出发，对流变仪进行了简单的分类. 重点阐述了旋转流变仪的工作原理，剪切流变测试的假设条件及其失效的情况，和实际测试中一些不良的测试习惯及其导致的结果.
简言之，流变仪器测试时，只有当输入或输出的应变或应力为施加在样品上的应变或应力，且流场为纯粹的剪切流场时，测试的结果才是可靠的结果. 这些基本前提都是会在一定的测试条件下失效. 我们结合一些实验实例，具体解释了这些假设条件失效的情况，以及在实际流变测试中仪器完全满足基本假设的情况下，一些不良测试习惯对测试的影响，具体总结如下：
(1) 当样品的刚度接近仪器夹具和传感器的刚度时，在样品形变的同时，仪器夹具和传感器也会发生一定的形变，造成样品的真实应变低于仪器设定的应变. 此时，准确校正夹具和传感器的扭转柔量对于样品的测试是非常重要的. 一般的校正过程中考虑夹具和传感器的柔量(或者刚度)为常数. 然而，真实测试中，该柔量也会随着测试条件(如温度)和仪器状态的变化而变化. 因此，从实验操作上来讲，更可行的方法就是选择合适的夹具来增加施加在样品上的应变和因仪器柔量消耗的应变之比.