黏度是流体黏滞性的度量，对于液态金属来说，黏度是一个重要的物性参数，在直写式打印方法中，金属墨水的黏度决定着是否能够顺利打印。我们使用一台高温熔体黏度仪对其进行测量，仪器结构如图4.11所示。外石墨坩埚与步进电机带动的钼杆连接，步进电机带动悬丝、反射镜、惯性盘、钼杆及外石墨坩埚，构成悬吊系统［30］。
图4.11 高温震荡杯黏度仪的结构示意图［29，30］
1.步进电动机；2.悬丝；3.反射镜和惯性盘；4.激光接收窗口；5.钼杆；6.防辐射装置；7.炉管；8.加热炉；9.外石墨坩埚；10.热电偶。
上述仪器采用震荡杯法［31，32］来测量熔体的黏度，工作原理如图4.12所示，悬丝吊着盛放被测金属的坩埚，坩埚被置于真空加热炉中加热。在温度稳定之后开始测试，步进电机带动悬丝先向一边旋转一定角度，再逆向旋转同一角度，坩埚在悬丝扭矩作用下左右转动，由于液态金属内部原子间的相互摩擦力即流体黏滞力的作用，使得坩埚转动逐渐衰减，振幅越来越小，通过测量振幅周期和振幅的变化算出对数衰减率，然后根据Shvidkovskll公式计算出被测金属熔体的黏度［30］。振荡周期和振幅的衰减变化是通过激光发射器将激光投射到反射镜上，反射镜将激光束反射到接收装置上，接收装置可以采集到振动频率、振幅变化等参数［30］。被测液态金属的黏度与衰减振动的时间存在一定的关系，通过连续测量2n次激光束经过两固定点A、B的时间，即可计算出液体的黏度。
根据2n次测量值计算出平均周期T，采用下面公式计算激光束经过A、B时间的对数衰减率［33］。
图4.12 高温震荡杯黏度仪测量原理［29］(www.xing528.com)
其中，ti为第i个测量周期中光经过A、B的时间，ti+n为第i+n个测量周期中经过A、B的时间。由公式（4-2）可以计算出n个对数衰减率δ1，δ2，…，δn，并可算出对数衰减率的平均值，将平均值代入下面的Shvidkovskll公式，即可算出被测液态金属的运动黏度：
其中，ν为样品的运动黏度，η为样品的动力黏度，ρ为样品密度，δ为坩埚中有样品时的对数衰减率平均值，δ0为空坩埚时的对数衰减率平均值，T为有样品时的振荡周期，T0为空坩埚时的振荡周期，I为悬挂系统的惯性矩，R为坩埚半径，H为样品高度，M为样品质量，W为与系统有关的函数，x=δ/2π，a、b、c为系统常数。
图4.13显示了Bi35 In48.6 Sn16 Zn0.4墨水的动力黏度随温度的变化曲线，5个测量温度点分别是74℃、95℃、150℃、203℃、295℃，每个温度点均进行3次测量求平均值。从中可以看出，墨水的动力黏度随着温度的升高而降低，下降速率由快变慢。
图4.13 液态金属墨水Bi35 In48.6 Sn16 Zn0.4的动力黏度γ与温度T的关系曲线［34］
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