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流變學(xué)原理篇一
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導(dǎo)語：流變學(xué)，指從應(yīng)力、應(yīng)變、溫度和時(shí)間等方面來研究物質(zhì)變形和(或)流動的物理力學(xué)。下面我們一起來看看流變學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容吧。
根據(jù)流動和變形形式不同，將物質(zhì)分類為牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體遵循牛頓流動法則，非牛頓流體不遵循該法則。
實(shí)驗(yàn)證明，純液體和多數(shù)低分子溶液在層流條件下的剪切應(yīng)力s與剪切速度d成正比，式11-1為牛頓粘度定律(newtonian equation)，遵循該法則的液體為牛頓流體(newtonian fluid)。
實(shí)際上大多數(shù)液體不符合牛頓定律，如高分子溶液、膠體溶液、乳劑、混懸劑、軟膏以及固-液的不均勻體系的流動均不遵循牛頓定律，因此稱之為非牛頓流體(non-newtonian fluid)，此種物質(zhì)的流動現(xiàn)象稱為非牛頓流動(non-newtonian flow)。對于非牛頓流體可以用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定其粘度，對其剪切速度d隨剪切應(yīng)力s的變化作圖可得，如圖14-7和14-8中所示的流動曲線(flow curve)或粘度曲線(viscosty curve)。圖14-7中(a)表示牛頓流體的流動曲線，(b)、(c)、圖14-8中(d)、(e)線為非牛頓流體的流動曲線。根據(jù)非牛頓流體的流動曲線的類型把非牛頓流動分為塑性流動、假塑性流動和脹性流動三種。
塑性流動(plastic flow)的流動曲線如圖14-7(b)所示，曲線不經(jīng)過原點(diǎn)，在橫軸剪切應(yīng)力s軸上的某處有交點(diǎn)，將直線外延至橫軸，在s上某一點(diǎn)可以得屈服值(yield value)。當(dāng)剪切應(yīng)力達(dá)不到屈服值以上時(shí)，液體在剪切應(yīng)力作用下不發(fā)生流動，而表現(xiàn)為彈性變形。當(dāng)剪切應(yīng)力增加至屈服值時(shí)，液體開始流動，剪切速度d和剪切應(yīng)力s呈直線關(guān)系。液體的.這種變形稱為塑性(plastisity)流動。引起液體流動的最低剪切應(yīng)力為屈服值s0，塑性流體的流動公式可以用(11-2)式表示：
而是存在一種時(shí)間差。即所謂的觸變性是施加應(yīng)力使流體產(chǎn)生流動時(shí)，流體的粘性下降，流動性增加;而停止流動時(shí)，其狀態(tài)恢復(fù)到原來性質(zhì)的現(xiàn)象。廣義上講，假塑性流動也可以歸到觸變性流動的范疇內(nèi)。
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