流變試驗

空間飛行器中，軸承被大量應用到許多功能部件中。潤滑劑的存在能夠防止軸承零件的直接接觸，使軸承在工作時能減小摩擦、磨損，提高使用壽命，但隨着軸承的不斷運行，潤滑劑的特性可能發生改變，致使軸承摩擦和發熱嚴重，形成局部高温，最終導致軸承的潤滑失效。因此，進行潤滑劑豁温特性和流變特性的研究具有重要的意義。 ^[1] 

經典流變理論是流變學領域近一百年來的實踐經驗總結，常被用於研究固體變形和斷裂、非牛頓流動及多相體力學性能等。潤滑油流變理論是近半個世紀發展起來的，可以説是某一部分流變理論的具體化。然而，在研究潤滑油流變性能時，人們常注重於實驗測量，卻忽視了潤滑油流變理論與經典流變理論的聯繫，即很少運用經典流變理論來分析潤滑油的流變性能。

空穴理論和自由體積理論適用於解釋液體的零剪切粘度與温度和壓力的關係，一般認為，前者適合於高温低壓場合，後者適合於低温高壓情況。分析表明，空穴理論和自由體積理論是一致的，或者説空穴理論是自由體積理論的特例，即當狀態温度或壓力大大高於臨界温度或臨界壓力的情況。空穴理論和自由體積理論在潤滑油研究領域表現為Duff粘温關係和Barus粘壓關係。

Eyring理論反映了流體粘性流動的非牛頓性。纏結理論認為，引起Eyring流動的原因是分子構形的變化。纏結理論和Eyring理論是統一的，前者表明了產生非牛頓剪切的物理原因，後者反映了流體偏離牛頓性的程度。潤滑油流變理論中的Ree-Eyring模型、T-J模型的理論基礎是Eyring理論。Robertson理論是Ree-Eyring的一種唯象解釋理論。Argon理論用以解釋玻璃態物質的屈服行為。玻璃態屬液相，這理論間接表明液體屈服行為的存在。在潤滑油流變理論中與此相應的理論是B-W模型。 ^[2] 

最有可能影響材料流變行為的其中一種因素為温度。一些材料對於温度非常敏感，且對於粘度變化會出現相對較小的變異另外一些材料則對於温度具有較小的敏感性。温度效應對於粘度的影響可以表現在材料使用及製作程序上。此類材料如機油、油脂和熱融性勃着劑。

非牛頓流體流動特性傾向為一個模型，提供給研究流變學應用的人們對於剪切速率效應的認識。例如若將膨脹性流體輸入系統中，雖然只是將固體打入泵中，但卻會對系統帶來異常的終止。雖然這是一個極端的例子，然而剪切速率對於系統影響的重要性確實是不能被低估的。

材料在測量粘度時對於測量的結果會有影響，因此在作測試時，對於環境的控制與瞭解是非常重要的。影響測量結果的因素如轉子/轉速的組合，樣品的均勻度等等。若能提高樣品的均勻度，則容易得到一致的結果，然而大部分的材料都有趨向分為非均勻層的性質，所以在攪拌或搖晃樣品時，不要太嚴重擾動樣品。

在剪切的環境下，時間明顯地影響材料的觸變性質和流變性質，但是就算樣品不受剪力影響，其粘度仍會隨着時間而改變。因此在選擇與準備樣品作粘度測量時，時間的效應是必須考慮的，此外，當樣品在程序中有產生化學反應時，材料的粘度也會有所變化，因此在反應某一段時間所做的粘度測量與另外時間所做的結果會有所不同。

壓力的變化可能會造成:分解氣體產生氣泡；擴散或氣體的進入造成體積的改變和紊流現象。壓力影響並不如其它參數般常見，其會壓縮流體，增加分子內的阻力。在高壓下，液體會受到壓力壓縮所影響，即增加壓力會增加粘度，如下述例子:高濃度(固相濃度)的泥漿(粒子體積約佔so-so%以上)，沒有含有足夠的液體，使液體不能完全進入粒子間的空隙中，導致了三相系的形成(即固體、液體和通常是空氣)。由於空氣的存在，混合物因此可壓縮，也就是説即壓縮得越多，流動的阻力越大。

在樣品測量前，前處理可能會影響流變測量的結果，特別是流體會受到熱或時間的影響，即樣品保存狀況和樣品準備技術必須設計將影響粘度效應的因素減至最低，特別是觸變性材料會受到準備工作的影響，如攪拌、混合、傾倒、或是其它可能使樣品產生剪切的動作或各種消化處理，如厭氧消化進程。

材料的組成是影響流變特性的一個參數，當材料組成改變後，不管是組成物質的比例或其它物質的添加，流變特性的改變都是可能的。 ^[3]