CN104364632A - 无密封件型流变仪模具组件 - Google Patents
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Abstract
公开了一种具有背衬元件的无密封件型模具组件。第一模具组件与第二模具组件配合以形成样品保持室。该模具组件中的至少一者包括模具和壳体，模具和壳体通过径向间隙彼此隔开使得模具能够相对于模具壳体旋转。薄膜定位成跨过位于模具与模具壳体之间的间隙以保持样品保持室中的压力。背衬元件与模具壳体配合以与膜连接，并且背衬元件与其对应的模具间隔开。背衬元件有助于将扭矩从样品转移至扭矩传感器。模具组件可以结合到流变仪或其他采样测量设备中以用于测试材料的工艺性能。
Description
技术领域
各方面总体上涉及一种具有背衬元件和膜的无密封件型流变仪模具组件。
背景技术
存在各种类型的流变仪以测试诸如橡胶、硫化橡胶、聚合物、塑料、热塑性塑料以及其他材料之类的材料的工艺性能。在典型的流变仪中，材料样品放置在限定于两个流变仪模具之间的室内。在样品的一侧向样品施加旋转应变并且在另一侧设置测量装置以测量样品上的扭矩。例如，一个流变仪模具可以相对于固定的流变仪模具摇动从而在样品上产生旋转剪切力。扭矩传感器可以安装在固定的模具上以测量样品上的扭矩，该扭矩表示样品对剪切力的反应。
发明内容
发明人已发现，具有加压的样品腔的常规流变仪需要频繁的重新校准和密封件替换，这会造成低效率且成本昂贵。发明人已认识到，这些问题源于扭矩传感器所处的那一侧的模具组件的密封结构。在常规的模具组件中，弹性体密封件由模具壳体保持并且与模具和模具壳体两者接触。密封件在使用期间会变形，这是因为扭矩传感器必须允许变形以便进行测量。密封件的弹性性能可能由于暴露于高温和摩擦力引起的磨损而随着时间发生改变。随着密封件的老化和磨损，仪器必须重新校准，并且最后，必须完全替换密封件。
发明人已领会到，对于重新校准和密封件替换的这种需求可以通过利用膜和背衬元件构型替换常规的密封件来消除。膜保持样品保持室加压，该背衬元件设置成抵靠模具壳体并且定位在模具壳体与膜之间的区域中以减小膜与模具壳体之间的拖曳。与常规的密封件不同，背衬元件与模具间隔开使得背衬元件不接触模具。因此，在背衬元件与模具间隔开的情况下，背衬元件的形状或背衬元件的性能和磨损的微小变化不会影响对样品上的扭矩的测量。
根据一方面，用于测量样品材料性能的流变仪包括具有第一模具和第一密封板的第一模具组件。在第一模具与第一密封板之间设有间隙。流变仪还包括具有第二模具和第二密封板的第二模具组件。第一模具和第二模具形成样品保持室。流变仪还包括与第一密封板配合的背衬元件，其中，背衬元件的一部分与样品保持室连接。第一模具组件和第二模具组件设置成容纳膜，该膜定位在第一模具与第二模具之间使得膜跨过位于第一模具与第一密封板之间的间隙。当膜保持在模具之间时，背衬元件与第一模具间隔开，且膜将背衬元件与样品保持室隔开。
根据另一方面，公开了一种使用流变仪测量样品材料的性能的方法。流变仪包括第一模具组件、背衬元件和第二模具组件，其中，第一模具组件具有第一模具和第一密封板，背衬元件与第一密封板配合，第二模具组件具有第二模具和第二密封板。第一模具和第二模具形成样品保持室。该方法还包括：将样品放置在样品保持室中。该方法还包括：将膜放置在样品与第一模具组件之间以跨过位于第一模具与第一密封板之间的间隙，使得当第一模具组件和第二模具组件处于闭合位置时，背衬元件与第一模具间隔开，并且膜将背衬元件与样品保持室隔开。
根据又一方面，用于测量样品材料的性能的流变仪包括具有第一模具和第一密封板的第一模具组件。在第一模具与第一密封板之间设有间隙。流变仪还包括具有第二模具与第二密封板的第二模具组件。第一模具和第二模具形成样品保持室。流变仪还包括与第一密封板配合的背衬元件。最后，流变仪包括定位在第一模具与第二模具之间的膜使得该膜跨过位于第一模具与第一密封板之间的间隙。当第一模具组件与第二模具组件处于闭合位置时，背衬元件与第一模具间隔开，并且膜将背衬元件与样品保持室隔开。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，各个图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相同的附图标记表示。出于清楚的目的，并非每个部件都在每个附图中进行标记。现在将参照附图以示例的方式对本发明的各种实施方式进行描述，在附图中：
图1为常规流变仪的一部分的截面图；
图2为根据一个示意性实施方式的示例性流变仪的截面图；以及
图3为图2中的流变仪的由线3圈出的部分的放大图。
具体实施方式
流变仪通常用于确定诸如橡胶、硫化橡胶、聚合物、塑料、热塑性塑料或其他材料之类的粘弹性材料的各种性能。这些仪器可以通常称作动模流变仪(Moving Die Rheometer，MDR)、橡胶工艺分析器(Rubber Process Analyzer，RPA)、磁盘振荡流变仪(Oscillating Disk Rheometer，ODR)和/或门尼粘度计。这些仪器可以向材料样品施加旋转剪切力并且可以测量样品上产生的扭矩。关于材料的信息可以从样品上测出的扭矩得到。待测试的材料样品可以封闭在形成在两个相对的流变仪模具之间的室内并且可以通过使一个模具旋转而保持另一个模具固定来向材料样品施加旋转剪切力。应该领会的是，术语“流变仪”指的是用于测量粘弹性材料的工艺性能的任何流变仪器，这些流变仪器包括但不限于以上所列的装置。
如以上所讨论的，流变仪可以构造有形成样品保持室的上部和下部的模具。在常规的流变仪中，每个模具为能够在围绕模具的同轴圆筒形壳体中旋转的圆形盘。由耐热的弹性材料制成的环形密封件坐置于位于模具壳体的轴向延伸面中的凹槽中并且与模具的轴向延伸面接触。这种密封件需要在测试期间保持样品保持室中的恒定压力。然而，密封件由于在壳体与模具之间的相对运动期间与模具接触而受到持续的磨损。另外，样品与密封件之间的接触还会增加对密封件的磨损。因此，这种密封件会被快速地磨损坏，从而需要对仪器进行频繁的重新校准以及替换密封件。
例如，图1示出了示例性的常规流变仪10。上模具组件包括上壳体21和上模具11。包括上密封板15的上壳体21围绕上模具11。上密封件13坐置于位于上密封板15的轴向延伸面中的凹槽中并且在密封件的内环形面处与上模具11接触。下模具组件包括下壳体22且也在密封件的内环形表面处包括下模具12。包括下密封板16的壳体22围绕下模具12。下密封件14坐置于位于下密封板16的轴向延伸面中的凹槽中并且与下模具12接触。上模具11经由上模具11的外周周围的紧固件连接至扭矩传感器26。下模具12经由下模具12的外周周围的紧固件连接至驱动机构25。坐置于上密封板15中并围绕上模具11的上密封件13对上模具11的移动施予拖曳。当密封件的物理性能由于极限温度而改变并且由于与设置在室中的样品接触而严重磨损时，该拖曳量改变。拖曳的这种改变可以使扭矩传感器的扭矩测量失真从而导致错误的结果。
已经存在避免这种密封结构的若干尝试。例如，根据一种方法，将位于模具与模具壳体之间的密封件移除并且将样品保持室保持通向大气压。发明人已领会到，在这种结构中，样品保持室不再加压，从而允许气泡形成在样品内，因而引起测量失真和不准确的结果。
根据另一种方法，将位于模具与模具壳体之间的弹性体密封件移除并且将膜放置在样品与模具之间以跨过位于模具与模具壳体之间的间隙。发明人已领会到，在这种结构中，膜粘附至模具壳体和上模具并且由于膜在模具与模具壳体之间产生了很大的拖曳力，从而导致测量失真和不准确的结果。较硬的测试材料还通过在上模具与模具壳体之间产生附加拖曳力而造成测量失真。
根据另一种方法，用轴承材料替换耐热的弹性体密封件。发明人已领会到，由于轴承材料不能很好地处理温度变化，因此，由于在测试过程期间温度方面的变动，轴承材料在流变仪模具组件中的应用可能导致模具与模具壳体之间的间隙尺寸发生改变，从而导致重复性的问题。另外，发明人已领会到，难以在多个流变仪中以可重复性的方式制造这种装置。
本发明的各方面针对一种模具组件，该模具组件构造成在减小对仪器重新校准和密封件替换的频率的同时提供准确且可重复的测量。另外，这种结构允许多个流变仪以更优的可重复性的方式操作。
根据一方面，用减小或者消除拖曳的构型保持样品保持室中的压力的同时，消除了接触模具和模具壳体两者的常规弹性体密封件。
在一个实施方式中，模具组件包括膜和背衬元件。膜跨过位于模具与模具壳体之间的间隙以保持样品保持室中的压力，同时背衬元件的存在减小或消除了膜与模具壳体之间的拖曳。以这种方式，由于常规密封件的不存在，因此，减少了由于密封件磨损造成的仪器的频繁重新校准，同时膜保持了样品保持室中的压力。如将要解释的，出于以下各种原因需要保持测试室中的压力，所述原因包括减小样品中形成气泡的可能性。
如图2中所示，流变仪30包括上模具组件，该上模具组件包括上壳体72和上模具32。包括上密封板36的上壳体72围绕上模具32。下模具组件包括下壳体74和下模具34。包括下密封板38的下壳体74围绕下模具34。模具32、34的两相对面61、62能够在敞开位置与闭合位置之间相对于彼此轴向地移动。环形密封件40坐置于位于下密封板38的轴向延伸面中的凹槽中并且与下模具34接触。
如在图3中最清楚地观察到的，小且大致圆周形间隙58将上密封板36与上模具32隔开。因此，施加至上模具32的力不转移至上密封板36。这允许扭矩传感器110准确地测量由位于上模具与下模具34之间的样品在下模具34旋转时施加至上模具32的扭矩。在一些实施方式中，间隙58可以在0.005英寸至0.008英寸之间。由于该方面不局限于这一点，所以可以使用不引起泄漏的任何适合的间隙尺寸。替代性地或另外，间隙58还可以将上模具32与保持环44和/或背衬元件42隔开。
膜50定位在上模具组件与下模具组件之间以跨过位于上密封板36与上模具32之间的间隙58。膜50的存在用以将样品保持室66与大气压阻隔，从而允许样品保持室66在测试期间保持加压。保持加压的样品保持室66有助于防止使测量失真的气泡的形成。
可以使用具有非粘合性及热特性的例如芳香族聚酯、聚酰胺和聚酰亚胺的各种聚合物膜来制作膜50。还可以使用例如“卡普顿”聚酰亚胺膜的某些混合的聚酰亚胺/聚酰胺或聚酯酮醚膜。另外，还可以使用金属化聚合物膜以及某些金属膜或箔片。在一些实施方式中，可以使用CHANGSHUHUACHUANG(常熟华创)CH250。在一些实施方式中，可以使用DUPONT KAPTON(杜邦卡普顿)100HN。
在一些实施方式中，膜可以具有在纵向方向(machine direction)上的175MPa至215MPa范围内的断裂拉伸强度以及在横向方向上的225MPa至275MPa范围内的断裂拉伸强度、在所述两方向上的85MPa至105MPa范围内的屈服应力以及在纵向方向上的110％至140％范围内的断裂伸长率和在横向方向上的70％至90％范围内的断裂伸长率。这些值通过在23摄氏度、50％相对湿度和每分钟50％的应变速率的条件下执行的美国试验材料学会(ASTM)方法D-882-83来确定。在一些实施方式中，膜可以具有在纵向方向上的139MPa的断裂拉伸强度以及在横向方向上的120MPa的断裂拉伸强度、69MPa的屈服应力以及40％的断裂伸长率。
可以使用各种厚度的膜。在一些实施方式中，膜具有15微米至50微米范围内的厚度。在一些实施方式中，膜具有20微米至25微米范围内的厚度。在一些实施方式中，膜具有15微米至100微米范围内的厚度。在一些实施方式中，膜具有25微米的厚度。
膜可以夹置在上模具组件与下模具组件之间。在一些情况下，膜可以在每个测试之后进行更换。在一些实施方式中，使用第一膜将样品与上模具组件隔开，并且使用第二膜将样品与下模具组件隔开。在其他实施方式中，使用膜将样品与上模具组件隔开，而不使用膜将样品与下模具组件隔开。
当使用膜保持样品保持室加压时，膜与模具壳体之间的接触在测试期间产生了拖曳，从而使测量失真以及导致不准确的结果。在一个实施方式中，膜与模具壳体之间的这种拖曳通过在膜与壳体之间设置背衬元件而减小。为了防止膜与壳体之间的接触，背衬元件与壳体配合使得膜与背衬元件而不是与壳体连接。
在一个实施方式中，如在图2中观察到的，背衬元件42为与上壳体72配合并且坐置于位于上密封板36中的凹槽中的环形构件。上密封板36形成上壳体72的一部分。
如最佳在图3中观察到的，背衬元件42与上模具壳体72的上密封板36配合。当上模具32和下模具34处于闭合的位置以形成样品保持室66时，背衬元件42定位成使得，在膜50被移除的情况下，背衬元件42的最靠近样品保持室66的部分与样品保持室66连接。
在膜50定位在上模具32与下模具34的情况下，背衬元件42在上模具32的相对面61附近的区域中定位在膜50与上模具壳体72的上密封板36之间。由于背衬元件42的存在，因此，减小了在上模具32的相对面61附近的区域中的膜50与上密封板36之间的接触，在一些实施方式中消除了该接触，从而减小了膜50与上密封板36之间的拖曳力的产生。相反，当膜50在测试期间相对于背衬元件42移动时，膜50接触背衬元件42。在一些实施方式中，背衬元件42可以放置成允许膜50在上模具32的相对面61附近的区域中仅与背衬元件42接触。
背衬元件42与上模具间隔开以避免背衬元件的磨损。在一些实施方式中，如最佳在图3中观察到的，背衬元件42通过间隙58与上模具32间隔开。在上模具32相对于上密封板36的旋转期间，背衬元件42不接触上模具32。由于背衬元件42与上模具32的隔离，因此，背衬元件42不承受可能磨损常规的流变仪密封件的摩擦力。此外，膜50将背衬元件42与样品保持室66隔开使得样品在测试过程期间不接触背衬元件42。
背衬元件42可以以任何适合的结构与上密封板36配合。在一些实施方式中，背衬元件42可以由于背衬元件42在上密封件36中的圆周形凹槽55内的过盈配合而保持设置成抵靠上密封件36。替代性地或另外，可以使用其他适合的保持结构保持背衬元件42与上密封板36之间的接触。在一些实施方式中，保持器有助于保持背衬元件与壳体之间的接触。保持器在背衬元件上施加保持力以防止背衬元件相对于模具壳体移动。在图2中所示的实施方式中，保持环44与上模具壳体72配合以通过将背衬元件42压缩在保持环44与上密封板36之间来在背衬元件42上施加保持力。如图2和图3中所示，背衬元件42的一部分位于保持环44与上密封板36之间。
保持环44可以以适合的方式紧固至上密封板36。紧固件46可以用于将保持环44附接至上密封板36。可以使用诸如螺钉或其他适合的硬件之类的任何适合的紧固件将保持环44附接至上密封板36。在一些实施方式中，保持环44可以在不使用紧固件的情况下例如经由过盈配合、楔形接头或其他适合的结构附接至上密封板36。
在一些实施方式中，为了实现紧凑构型和/或流线型构型，保持环44可以与上密封板36配合以形成单个单元体或单个单元形状。保持环44可以与上密封板36配合使得保持环44的表面45与上密封板36的表面37齐平，使得保持环44和上密封板36结合以形成单个单元体形状。在一些实施方式中，上密封板可以与保持器一体地形成使得上密封板和保持器形成单个部件。
当然，由于该方面不局限于这一点，因此应该领会的是，背衬元件42可以与上密封板36配合以保持与上密封板36接触或者通过任何适合装置以其他方式设置成抵靠上密封板36。例如，背衬元件42可以仅由上密封板36通过过盈配合保持。如另一个示例，背衬元件42可以通过紧固件直接附接至上密封板36。替代性地或另外，背衬元件42可以简单地坐置在上密封板36中的凹部或凹槽内并且可以在不需要过盈配合的情况下保持设置成抵靠上密封板36。在又一个实施方式中，背衬元件可以粘附在适当位置。
图2和图3描绘了仅位于联接至扭矩传感器的模具处的单个背衬元件、膜和保持器结构。替代性地或另外，相同或相似的背衬元件、膜和保持器结构可以在联接至驱动机构的模具处使用。例如，在一个实施方式中，图2至图3中示出的位于下模具34处的环形密封件40由与在上模具32处使用的衬垫环、膜以及保持器结构类似的衬垫环、膜以及保持器结构来替换。
可以选择背衬元件42的材料使得其可以与样品室中的材料一起变形。背衬元件可以由任何适合的弹性体制成。
还可以选择背衬元件42的材料使得膜50与背衬元件42之间的滑动接触比膜50与上密封板36之间的滑动接触产生更小的拖曳力。背衬元件由具有足够润滑性的材料制成以避免其与膜之间的粘附。例如，背衬元件可以由聚四氟乙烯(PTFE)或者诸如氟橡胶之类的任何适合的弹性体制成。另外，背衬元件可以由能够减小拖曳的其他材料－－诸如石墨或者轴承类型的材料－－制成。
现在讨论示例性流变仪的附加特征。上模具组件和下模具组件能够在敞开位置与闭合位置之间相对于彼此轴向地移动。为了实现图2中所示的闭合位置，上模具组件和下模具组件朝向彼此移动使得模具32、34的两相对面61和62限定样品保持室66以用于保持材料样品。样品保持室66可以具有预定的形状和容积。当上模具组件和下模具组件远离彼此移动至敞开位置时，可以将样品插入到上模具32与下模具34之间或从上模具32与下模具34之间移除。根据另一个实施方式，可以将样品注入至流变仪中。
如在图2中观察到的，模具32、34的两相对面61和62呈具有径向凹槽63的浅的平顶锥形体的形式(即，双锥形板)。因此，样品保持室66中的样品具有位于中间的薄且平的圆形部以及在厚度上径向向外增大的外部。应该领会的是，两相对面61和62可以具有包括大体上平坦表面的其他构型(即，平行板)。双锥形板构型通常用于橡胶材料，而平板构型通常用于橡胶、塑料材料或者树脂浸渍纤维。
为了将剪切力施加至保持在样品保持室中的样品上，一个模具可以相对于另一个模具移动。在图2的示意性的实施方式中，上模具32固定，而下模具34联接至驱动机构100以进行旋转。由于本发明不局限于这一点，因此应该领会的是，在其他实施方式中，上模具32可以构造成移动而下模具34可以固定。驱动机构100以已知的方式联接至下模具34以使得下模具34移动。由于本发明不局限于这一点，因此应该领会的是，各种部件可以用于使模具移动。由动模34产生的所施加的旋转剪切力可以为振荡或连续的并且可以具有预定的振幅和频率。根据一个实施方式，所施加的剪切力具有大约+/-0.1°的弧度至+/-180°的弧度范围内的振幅，具有在大约0.001Hz至50Hz的范围内的振荡频率。然而，应该领会的是，本发明不局限于将特定类型的剪切力应用在材料样品上。由于本发明不局限于这一点，因此可预期，可以利用其他振幅和频率范围。在一个实施方式中，下模具可以在一个方向上连续地旋转。在另一个实施方式中，可以使用应力松弛测试，在该测试中，下模具经历在一个方向上的短而快速的移动并且随后停止。为了测量保持在样品保持室中的样品上的扭矩，流变仪联接至扭矩传感器。在图2的示意性的实施方式中，扭矩传感器110以已知的方式联接至固定的上模具32。由于本发明不局限于这一点，因此，在另一个实施方式中，扭矩传感器110可以联接至其他适合的部件和/或可以处于将获得可测量应力或扭矩的其他适合位置。由于本发明不局限于这一点，因此应该领会的是，各种类型的扭矩传感器或其他适合的装置和/或设备可以用于测量样品上的扭矩。
样品上的测量的产生的扭矩可以表示样品材料对特定的所施加的剪切力的特定响应。样品材料的工艺性能可以从所测量的扭矩获得。例如，样品材料的弹性扭矩、粘性或损失扭矩和模数可以根据对在样品上所测量的合成扭矩、旋转的频率和振幅以及模具的尺寸进行计算来确定。可以采用任何适合的方法学，因而在本申请中不进行详细地描述。
材料的工艺性能可以通过改变温度、频率和/或应力发生显著地改变。在若干不同的频率、应力和温度下进行测试对充分地获取材料样品性能而言会是必要的。在一个实施方式中，用于特定测试的期望频率、应力和温度可以编程到与流变仪连接的计算机中。
在一些测试配置中，可以对材料样品进行加热使得样品符合流变仪模具。还可以对样品进行加热以测试材料在特定温度下的各种工艺性能。可以提供加热器和温度传感器以控制样品的温度。通常，材料越柔软，样品上的扭矩越小。然而，随着样品从熔融或半熔融状态冷却至偏固体状态，变硬的样品增大了测量扭矩。如图2中所示，温度传感器90可以设置在一个或更多个模具上以测量并辅助控制样品的温度。传感器可以定位成靠近模具的接触样品的表面以更加准确地测量样品的温度。
常规流变仪的其他特征可以与文中所讨论的流变仪和无密封件型流变仪模具组件结合来使用。这些其余特征对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。
应该领会的是，本发明不局限于这一点，而是可以获得这些所列出的目的中的一个目的或任意组合，并且本发明不局限于实现所有目的的模具组件。另外，本发明不局限于实现这些目的中的任意一个目的。相反，如所陈述的，期望的结果是在与过去可用的相比使用较少的仪器重新校准和密封件替换来获得更加准确的测量。
应该领会的是，此处所描述的模具组件可以形成有以上所述的特征中的一个或更多个特征。由于本发明不局限于这一点，所以以上方面和特征可以以任何适合的结合方式进行利用。还应该领会的是，附图示出了可以并入本发明的各个实施方式中的各个部件和特征。为了简单化，一些附图可能示出了多于一个的可选特征或部件。然而，本发明不局限于附图中所公开的特定的实施方式。应该认识到，一些实施方式可以仅包括任一个附图中所示出的部件的一部分，和/或还可以包含结合了多个不同附图中所示出的部件的实施方式。
应该领会的是，本发明的对各种实施方式的先前描述仅是对本发明的说明性描述，本发明的其他实施方式、改型和等同实施方式均在本发明的所附权利要求所述的范围内。
Claims (20)
1.一种用于测量样品材料的性能的流变仪，包括：
第一模具组件，所述第一模具组件包括第一模具和第一密封板；
间隙，所述间隙位于所述第一模具与所述第一密封板之间；
第二模具组件，所述第二模具组件包括第二模具和第二密封板，所述第一模具和所述第二模具形成样品保持室；以及
背衬元件，所述背衬元件与所述第一密封板配合，其中，所述背衬元件的一部分与所述样品保持室连接，
其中：
所述第一模具组件和所述第二模具组件设置成容纳膜，所述膜定位在所述第一模具与所述第二模具之间以跨过位于所述第一模具与所述第一密封板之间的所述间隙，并且当所述膜保持在所述模具之间时，所述背衬元件与所述第一模具间隔开，且所述膜将所述背衬元件与所述样品保持室隔开。
2.根据权利要求1所述的流变仪，还包括保持器，所述保持器与所述第一密封板配合以防止所述背衬元件相对于所述第一密封板移动。
3.根据权利要求2所述的流变仪，其中，所述背衬元件的至少一部分定位在所述保持器与所述第一密封板之间。
4.根据权利要求2所述的流变仪，其中，所述保持器的一部分定位在所述背衬元件与所述第一模具之间。
5.根据权利要求1所述的流变仪，还包括联接至所述第二模具的驱动机构，所述驱动机构构造并设置成使所述第一模具或所述第二模具中的一者相对于另一者旋转。
6.根据权利要求1所述的流变仪，还包括密封件，所述密封件定位在所述第二模具与所述第二密封板之间。
7.根据权利要求1所述的流变仪，其中，所述背衬元件的至少一部分包括聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1所述的流变仪，其中，所述背衬元件的至少一部分包括弹性体。
9.根据权利要求1所述的流变仪，其中，弹性体包括氟橡胶。
10.根据权利要求1所述的流变仪，其中，所述背衬元件包括低摩擦系数材料。
11.根据权利要求10所述的流变仪，其中，所述背衬元件包括石墨。
12.根据权利要求10所述的流变仪，其中，所述背衬元件包括润滑剂。
13.根据权利要求1所述的流变仪，其中，所述第一模具组件和所述第二模具组件具有敞开位置和闭合位置。
14.根据权利要求1所述的流变仪，其中，所述第一模具和所述第二模具中的至少一者能够相对于所述第一模具和所述第二模具中的另一者旋转。
15.根据权利要求1所述的流变仪，还包括联接至所述第一模具的扭矩传感器，所述扭矩传感器构造并设置成测量所述样品保持室中的样品上的扭矩。
16.根据权利要求1所述的流变仪，其中，所述膜包括聚酰亚胺材料。
17.根据权利要求1所述的流变仪，其中，所述膜的厚度在15微米至50微米之间。
18.根据权利要求1所述的流变仪，还包括：
第二背衬元件，所述第二背衬元件与所述第二密封板配合；以及
第二间隙，所述第二间隙位于所述第二模具与所述第二密封板之间；
第二膜，所述第二膜定位在所述第一模具与所述第二模具之间以跨过位于所述第二模具与所述第二密封板之间的所述第二间隙，
其中，当所述第一模具组件和所述第二模具组件处于闭合位置时，所述第二背衬元件与所述第二模具间隔开，并且所述第二膜将所述第二背衬元件与所述样品保持室隔开。
19.一种用于使用流变仪测量样品材料的性能的方法，所述流变仪包括第一模具组件、背衬元件和第二模具组件，其中，所述第一模具组件包括第一模具和第一密封板；所述背衬元件与所述第一密封板配合；所述第二模具组件包括第二模具和第二密封板，所述第一模具和所述第二模具形成样品保持室，其中，所述方法包括：
将样品放置在所述样品保持室中；
将膜放置在所述样品与所述第一模具组件之间以跨过位于所述第一模具与所述第一密封板之间的间隙，使得当所述第一模具组件和所述第二模具组件处于闭合位置时，所述背衬元件与所述第一模具间隔开，并且所述膜将所述背衬元件与所述样品保持室隔开。
20.一种用于测量样品材料的性能的流变仪，包括：
第一模具组件，所述第一模具组件包括第一模具和第一密封板；
间隙，所述间隙位于所述第一模具与所述第一密封板之间；
第二模具组件，所述第二模具组件包括第二模具和第二密封板，所述第一模具和所述第二模具形成样品保持室；以及
背衬元件，所述背衬元件与所述第一密封板配合；以及
膜，所述膜定位在所述第一模具与所述第二模具之间以跨过位于所述第一模具与所述第一密封板之间的所述间隙，
其中，当所述第一模具组件和所述第二模具组件处于闭合位置时，所述背衬元件与所述第一模具间隔开，并且所述膜将所述背衬元件与所述样品保持室隔开。
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