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Fiches Techniques

Analyse rhéologique: Rhéomètre rotationnel

Principe : Un rhéomètre est un appareil permettant de mesurer les propriétés rhéologiques des matériaux. La rhéologie se définit comme l’étude de l’écoulement et la déformation de la matière décrivant l’interrelation entre les forces, la déformation et le temps.

Contrairement à un viscosimètre, qui ne peut mesurer la viscosité d’un fluide que dans certaines conditions, un rhéomètre est capable de mesurer la viscosité et l’élasticité de matériaux non newtoniens dans des conditions variées.

Les rhéomètres rotationnels sont sans doute les outils rhéologiques les plus polyvalents qui soient disponibles, et ils peuvent être configurés en fonction d’un certain nombre de méthodes rhéologiques différentes pour détecter la structure et la performance des suspensions.

Les échantillons sont placés entre deux plans, ou d’autres géométries similaires telles qu’un cône et un plan ou encore un système de Couette. L’application d’un couple au plan supérieur exerce une contrainte de cisaillement rotationnelle sur le matériau, et la déformation ou le taux de déformation résultant (gradient de vitesse) est mesuré. Les rhéomètres rotationnels et les viscosimètres partagent le même principe de fonctionnement, mais les premiers possèdent des fonctionnalités bien meilleures. Ceci est flagrant lorsqu’on en vient à la précision et à la gamme à laquelle la contrainte de cisaillement peut être appliquée, ou encore à leur praticité pour les tests oscillatoires et à leur niveau de contrôle sur la force normale appliquée pendant les tests rotationnels.

Intérêt/objectif :

Les rhéomètres rotationnels sont utilisés pour une large gamme de types d’échantillons, des pâtes et gels aux liquides qui possèdent les structures les plus fragiles. Le cisaillement exercé peut être contrôlé avec précision dans la région où la contrainte de cisaillement est très faible. Ces instruments sont ainsi parfaitement adaptés aux études de stabilité et à la mesure du seuil d’écoulement. Toutefois, les rhéomètres rotationnels sont optimisés pour fonctionner sur plusieurs dizaines de couples plutôt que pour établir une différenciation précise de viscosité dans les fluides à faible viscosité et aux structures fragiles. En outre, les rhéomètres rotationnels sont soumis à des limitations mécaniques dans la zone à fort cisaillement, à des gradients de vitesse supérieurs à 1 000 s-1.

Viscosimètre/rhéomètre capillaire

Analyse rhéologique
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Viscosimètre à rotation

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Rhéomètre rotationnel

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