生物医用材料

1、实训小结10医械一班 进修 柯周良乌氏毛细管粘度计粘度计广泛应用于测定油脂、油漆、涂料、塑料、食品、药物、胶粘剂等各种流体的动力粘度。 高分子溶液的粘度有以下几种定义：（1） 粘度比（相对粘度） 粘度比用来表示。，其中，为纯溶剂的粘度，是相同温度下溶液的粘度。粘度比是一个无因次的量。对于低切变速度下的高分子溶液，其值一般大于1。显然，随着溶液浓度的增加将增大。（2） 增比粘度（粘度相对增量） 增比粘度用表示，是相对于溶剂来说溶液粘度增加的分数： 增比粘度也是一个无因次的量。（3） 比浓粘度（粘数） 对高分子溶液，增比粘度往往随溶液的浓度增加而增大，因此常用其与浓度之比来表征溶液的粘度，称为比浓

2、粘度，即 它表示当溶液浓度为C时，单位浓度对增比粘度的贡献。实验证明，其数值亦随浓度的变化而变化。比浓粘度的因次是浓度的倒数，一般用厘米3/克表示。比浓对数粘度（对数粘度）其定义是粘度比的自然对数与浓度之比，即 其值也是浓度的函数，因次与比浓粘度相同。（4） 特性粘度（极限粘度）因为比浓粘度和比浓对数粘度均随溶液浓度而改变，故以其在无限稀释时的外推值作为溶液粘度的量度，用表示这种外推值，即 称为特性粘度，又称极限粘度，其值与浓度无关，其因次也是浓度的倒数。 上述粘度的测定原理如下：待测液体自A管加入，经B管将液体吸至a线以上，使B管通大气，任其自然流下，记录液面流经a及b线的时间t。这样外加力

3、就是高度为h的液体自身的重力，用P表示。假定液体流动时没有发生湍流，即外加力P全部用以克服液体对流动的粘滞阻力。则根据牛顿粘度定律可导出如下的关系： （8-1）上式称为泊肃叶（Poiseuille）定律。在实际的测定中，由于用同一支粘度计测定溶液与溶剂的流出时间，故V、l、R相等。上式可改写为： （8-2）其中，。溶剂（标准溶液）的粘度为。而溶液的相对粘度为 （8-3）液体在液柱高度相同高度时，压力之比可以用密度比代替。即，则 （8-4）由于测粘度时，溶液粘度比较稀，溶液与溶剂二者密度相差极小，可近似认为：，将其代入式（8-4）得： （8-5）并且，很容易得到： （8-6）这样，由纯溶剂的流出

4、时间和各种浓度的溶液的流出时间t，可求出各种浓度的、和之值。以和分别为纵坐标，C为横坐标作图，得到两条直线。分别外推至处，其截距就是特性粘数（见图8-5）。2图8-5 和对C作图影响因素1 动能的修正 粘度计中外加力除了用以驱动液体流动以外，同时也可使液体得到动能。这部分能量的消耗须予以改正，尤其当流速比较大时。经改正后的式（8-1）变成： （8-7）是液体的密度，m是一个与仪器的几何形状有关的常数，其值接近于1。等式右边第二项就是动能的改正项。显然，g是重力加速度。对于乌氏粘度计，流动中的液柱高度是不变的，所以等效平均液柱高h是一个恒定值。这样，式（8-2）可改写成： （8-8）为简化上式，

5、令，于是 （8-9）A、 B是仪器常数，其值与液体的浓度和粘度无关。称为运动粘度（或比密粘度），其单位是澌（Stokes），1澌=1厘米2秒-1。而称为动力粘度，单位是帕斯卡秒。二、需注意的问题：1.大部分仪器需要调整水平,否则会引起读数偏差甚至无法读数。2.有些仪器需装保护架,仔细阅读说明书按规定安装,否则会引起读数偏差。3. 注意被测液体的温度，粘度计的垂直度，和溶液的粘度。数显电子拉力试验机数显电子拉力试验机主要用处：该系列拉力试验机适用于橡胶、塑料、纺织物、防水资料、电线电缆、网绳、金属丝、金属棒、属板等资料的拉伸实验，增加附具可做紧缩、弯曲实验。具有实验力数字显现，实验速度连续可调,

6、试样拉断自动停机，峰值坚持等功用。一、橡胶的拉伸试验需要求取以下几项或七项的参数1.试样拉伸至断裂过程中出现的最大力值（拉伸强度）； 2.试样断裂时的力值（断裂强度）；3. 屈服点对应的力值（屈服点拉伸应力）； 4.试样拉伸到给定伸长率时的力值（定伸应力）；5.试样拉伸至给定应力时的伸长率（定应力伸长率）； 6.屈服点对应的伸长率（屈服点伸长率）； 7.试样断裂时的伸长率（扯断伸长率）。二、根据以上所测参数的要求。橡胶拉伸试验过程中需要跟踪的数据有两项：拉力力值和标距变化量。所以用于测试橡胶拉伸性能的橡胶拉力试验机必须满足以下四个要求： 1.大行程。 由于橡胶在拉伸时变形量很大，尤其是乳胶制品

7、，伸长率有可能高达1000以上。所以在橡胶试样断裂之前，必须保证夹持器有足够的行程。 2.高精度及高频率的数据采集。 拉伸橡胶不需要很大的力，拉力测量范围不需要很大，所以需要力值的精度较高。一般要求试验机能够求取小数点后两位以上精度的力值。此外由于检测橡胶拉伸性能需要拉伸过程中的数个拉力值，而拉伸试验又不可重复，所以即时准确记录每个试验段的拉力力值对于试验成败起着非常重要的作用。 3.准确的标距测量和记录装置。 试样标距的测量是计算橡胶伸长率的重要数据，所以橡胶拉伸试验中拉力试验机必须准确地测量试样的应变量，并即时地记录下来。 4.可以准确描述应力应变曲线的装置。   拉伸试样中的拉

8、力值和标距之间有着密切的联系，例如：试样的定伸应力需要测量试样拉伸到给定伸长率的力值，而定应力则需要测量试样拉伸到给定应力的标距。试验完成后，准确的应力应变曲线可以再现试验过程，并清晰的反映每个试验段的数值，便于计算试验要求的项目硬度A型邵氏硬度计也叫橡胶硬度计，是测定硫化橡胶和塑料制品硬度的仪器。使用方法:    把试样放置在坚固的平面上，拿住硬度计，压足中孔的压针距离试块边缘至少12mm，平稳地把压足压在试样上，不能有任何振动，并保持压足平行于试样表面，以使压针垂直地压入试样，所施加的力要刚好足以使压足和试样完全接触，除另有规定，必须在压足和试样完全按触后1秒

9、内读数，如果是其他间隔时间读数则必须说明，在试样相距至少6mm的不同位置测量硬度值5次，取其平均值。 使用须知:    、测定前应检查硬度计的指针在自由状态下应指向零位。如指针量偏离零位时，可以松动右上角压紧螺钉，转动表面，对准零位。然后将硬度计压在玻璃板上，压针端面与压足底面紧密接触于玻璃板上时，指针应指向100+/-1HA，如不指向100+/-1HA时，可轻微按动压针几次，如仍不指100+/-1HA时，则此硬度计不能使用。如在邵氏硬度计测试机架上使用时，可拨动手柄，使工作台上升至定荷砝码抬起，使压针端面与压足平面紧密接触于玻璃工作台时，指针应指向100+/-1

10、HA。如不指100+/-1HA时，可调整工作台平面的调节螺钉，若调整后指针仍不指100+/-1HA时，最好送生产单位调整为宜。     、橡胶的试样及试验温度要求； 、橡胶的试样厚度不小于6mm，宽度不小于15mm，长度不小于35mm，试样厚度不足6mm时，可用同样胶片重叠测定，但不超过3层。并要求胶片上下平行。、检定时室温为23±5，检定前硬度计在此温度下至少存放1小时。     、塑料试样及试验温度要求； 、塑料试样为正方形，边长50mm、厚度6mm。也允许采用50×15

11、mm的试样。、在可能的情况下，试样在测试前应按照GB/T2941-1991规定在实验室标准温度下进行调节。比对试验或系列试验必须在相同温度下进行。    、橡胶及塑料试样表面均应光滑、平整、不应有机械损伤及杂质等缺陷。    、硬度计使用35000次后，建议每使用10000次左右按GB531规定检查弹簧压力与指针刻度关系及压针端部的形状尺寸。    、硬度计使用完毕后，装入仪器盒或仪器箱内，放置干燥处，防止受潮。    、定荷测定架上的升降小轴和工作台底部，请注意经常揩擦干净

12、，涂少量防锈油，以防生锈。    、使用邵氏硬度计时，当A型硬度计示值低于10HA时是不准确的，测量结果不能使用。A型硬度计测量值超出90HA时推荐使用D型硬度计HL-240型便携式数显里氏硬度计含内置打印机，可将测试的里氏值直接转换成布氏、洛氏、维氏、肖氏、抗拉强度等。里氏硬度计是依据国际上流行的里氏硬度测量原理而研制开发的金属材料硬度测试仪。它具有精度高、体积小、操作简便、测量范围广等特点，可精确检测及换算HL、HB、HRB、HRC、HV、HSD和抗拉强度b.仪器的微型打印机可打印检测结果一份或多份，并可存储检测结果。特别适用于大型、重型的锻铸件，例如：轧辊、

13、透平机轴等，以及应用于已经安装并且不能拆卸的组件，例如：压力容器、透平机组等设备的现场硬度测试。所以，里氏硬度仪被广泛应用于石油化工、航空航天、电力、煤气汽车、船舶、铁路、机械制造等行业。 HL-240是替代HLN-11A、TH-140、TH-160、HL-80、HL-200、HL-300、HL-800等最理想的产品。 测量精度：±8HL（HLD=800时） 测试范围：HLD200-960，HB80-650，HRB13.5-101，HRC20-68，HV80-950，HSD31.9-99.6. 测试材料：碳钢和铸钢，合金工具钢，不锈钢和耐热钢，灰铁和球铁，铜，铸铝合金等测试方向：全方位任意方向。数据处理：打印结果一份或多份，并可存贮。硬度分选：通过仪器操作键输入工艺要求的硬度范围，测试结果合格与否均显示和打印并配合声光提示。应用场所：·热处理工艺、理化检验、模具型腔、压力容器、汽轮机、发电机等设备的检测及失效分析、重型和大型工件或永久组装部件的现场测