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类别:六速旋转粘度计 来源:火狐体育nba在线观看 发布时间:2024-07-20 19:30:06 浏览:1
流变学自16世纪开端萌发,直到1928年美国物理化学家宾汉(E. C. Bingham)及巴勒斯坦学者雷纳(Refiner)命名流变学(rheology)开端将流变学变成一门独立学科。
经典力学中,将活动与变形划分为两个不同领域的概念,活动为液态特色,变形则为固态特色。可是经典力学的界说并不合适实践的资料运用,许多制品在变形中会发生黏性损耗,活动时具有弹性回忆效应,这类资料一起具有固体变形和液体活动的特性,在不同的外界环境下,体现出不同程度的流变性质。
关于简略流体或简略弹性体,流变性质体现主要为三种方法:虎克弹性、宾汉塑性、牛顿黏性。拉伸活动与剪切活动均归于简略活动,可是流体活动的方法并不仅限简略活动。安稳的剪切活动类似于流体处于两块平行板间的活动,若在平行板间施加效果力,流体即发生活动速度梯度,流体内任一y坐标流体活动的速度y正比于其坐标y:
要坚持流体作上述剪切活动,须施加应力战胜各层流体活动时的摩擦阻力,不同的流体阻力并不持平。若将剪切应力对剪切速率作图,可将流体的流变行为略分为四种类型:牛顿流体、假塑性流体、胀大性流体及宾汉流体。描绘中等剪切速率下的黏性流体方程最简略的流体模型为:
K为流体常数因子,K愈大时活动阻力愈高;n为流体指数。关于大大都流体而言,剪切速率在并不是太广泛的规模时可视为常数。因而,
可是实践的活动曲线n 值并不一定为定值,流体曲线或许具有混合性的流体性质,但在部分剪切速率规模中,n值可为一安稳值。
1687年牛顿首要提出流体阻力正比于两部份流体相对活动的速度。简略的描绘牛顿流体,流体黏度随温度的上升而下降,而且黏度不会随剪切速率的改动发生改变,应力与应变速率之间契合简略的线性联系,意指剪切应力将与剪切速率成正比,即:
(11)式为牛顿流体的界说式。水、酒精、油类等低分子液体均属牛顿流体。牛顿流体的活动一般具有以下特色。
变形不行回复性为黏性流体的特质,黏性流体的变形是永久变形。外力移除后,变形坚持与施力情况下持平,因为粒子或分子链间己发生相对滑移,所以此种变形并无法回复。
大都的溶液、熔体都归于假塑性流体,在高剪切速率下的黏度乃至可比低剪切速率少几个数量级。假塑性流体又称为剪切致薄流体,其流体行为是随剪切速率进步,溶液的黏度将随之下降。此种流体有助于加工成形,因而在工业制作具有极端严重的含义。
低剪切速率下,物理损坏较少,胶体的根本结构根本不变,但当剪切速率到达定值以上,溶液内粒子的结构被损坏或具有方向性时,黏度值开端下降,显现为假塑性现象。而当剪切速率继续添加,物理交联点彻底被损坏不及重建,胶体内的粒子或许被涣散或是纤维具有方向性等原因,使黏度值将降至最低值而不再改变,在高剪切速率下流体或许挨近牛顿流体性质。
胀大性流体与假塑性流体出现相反的特性,流体黏度跟着剪切速率添加而进步,又称为剪切致厚流体。此种流体在低剪切速率下具有活动性,可是在高剪切速率效果下,将致使黏度大幅度的进步。胀大性流体一般具有以下特性:低剪切情况下,颗粒较趋涣散态,受涣散介质的浸润性较低;当剪切应力进步,颗粒会构成交联态,尽管结合力并不安稳,却升高了粒子的活动阻力,但因为结合力低之故,经静态松懈后的黏度仍会下降。如糊状物、淀粉、高分子凝胶等归于胀大性流体。
剪切速率坚持不变,而黏度随时刻削减的流体为触变性流体。触变效果适当遍及,假塑性流体具有时刻依赖性,当剪切速率上升与下降曲线不重合时,将构成一个迟滞圈,因而触变性流体曲线由速率上升及速率下降曲线组合而成。其所包括的面积被界说为使资料凝胶结构被损坏时所需的能量。
上图所显现的迟滞回圈表明流体资料内部结构的松懈特征,因而触变性流体必定是具有时刻依赖性的假塑性流体,但假塑性流体并不一定是触变性流体。
1.结构可逆改变,也便是施以外力至体系时具有结构的改变,除掉外力后,体系结构会有回复现象。
震动剪切(Oscillatory shear)可用以检测资料的动态黏弹性质,一起取得资料黏性与弹性的流变行为,使用细小振幅的振动效果藉此调查资料黏弹反应,并可以藉此得知与稳态黏弹性之间的对应联系。动态
(14)式中,0 为应变振幅; 为振动角频率(s-1),此值亦可用线频率表明f(Hz)。当施以交变应力后,反应的应力(t)也为正弦改变,且频率相同。但因为资料具有黏弹性,因而存在迟滞效应,使得应力与应变间存在一个相位差。
关于纯弹性资料,将反应一切的能量,因而=0,应力与应变间无相位角差;
关于纯黏性资料而言,能量将彻底流失,=/2;而黏弹性资料则介于两者之间,0/2。参照一般弹性模量的界说,界说复数模量为:
当G = G”时,=45,此刻表明资料流变性质转化,由固态转变为液态或由液态转为固态。
此交点的对应值,其倒数便为特性时刻(t)。当特性时刻愈长,则流体倾向于黏性(浆料涣散态),而特性时刻愈短,流体趋向于弹性(浆料凝胶态)