Proprietăți de curgere

reologia

Video: 05. Ariskin AA Proprietățile reologice și magme compoziția fazei

viscozitate

Când substanța curge sub influența sarcinii atașat (de exemplu, gravitația), atomii sau moleculele intră în contact cu atomii adiacenți sau moleculelor. Astfel, conexiunea disponibilă poate rupe și forma din nou, oferind rezistență la curgere. Această rezistență la curgere se numește viscozitate.

Pentru lichide, cum ar fi apa, forțele de legare dintre moleculele sunt foarte mici și ușor depășite, astfel încât apa curge ușor sub influența forțelor exercitate din exterior, iar vâscozitatea acestuia este scăzută. Unele alte fluide forțe intermoleculare va fi mult mai mare. De obicei astfel de forțe asociate cu molecule mari, de exemplu, molecule de astfel de substanțe cunoscute ca melasă. Moleculele din aceste materiale pot fi interconectate unele cu altele, ceea ce face ca fluidul este foarte vâscos.

Fig. 1.8.1. strat Shift grosime d de lichid, situată între două plăci rigide. Pentru deplasarea plăcii mobile superioară în raport cu viteza fixă ​​inferioară V F este necesar să se aplice o forță pentru a depăși rezistența stratului fluid

Aceste fenomene observate pentru polimerii cu greutate moleculară mare.

Când vom amesteca lichidul, facem eforturi pentru a crea în tensiunea de forfecare a fluidului decât lichidul agitat viguros, viteza de forfecare mai mare. Această situație este ilustrat grafic în fig. 1.8.1. Rata de stres și de forfecare determinată de relațiile:

Forfecare stres = rs = F / A

Rata de forfecare = e = V / d

Există mai multe metode de măsurare a tensiunii de forfecare prin evaluarea unui număr de rate de forfecare pentru un anumit lichid. Din valorile vitezei de forfecare, obținută prin experiment, reprezentate grafic în coordonatele tensiunii de forfecare - viteza de forfecare. Relația dintre rata de stres și de forfecare pentru multe lichide este liniară. Fig. 1.8.2 prezintă o curbă tipică pentru acest lichid. Unghiul de înclinare al curbei este vâscozitatea, t), determinată prin formula: T | = Rata de stres / forfecare forfecare. Unități de vâscozitate sunt secunde Pascal (vintre).

Substanțele pentru care raportul dintre tensiunea și viteza de forfecare este liniară, au un indice de viscozitate pentru întreaga gamă de viteze de forfecare și prezintă proprietăți de curgere „Newtoniene“. nu Cu toate acestea, o relație liniară este observată toate materialele au alte caracteristici excelente prezentate în Fig. 1.8.3.

Fig. 1.8.2. Dependența ratei efortului de forfecare pentru fluide newtoniene

Fig. 1.8.3. O reprezentare grafică a proprietăților reologice ale unui număr de lichide

Lichid cu caracteristici de curgere din plastic nu va fi până la tensiunea de forfecare inițială aplicată atinge o anumită valoare. După aceea, fluxul de fluid va corespunde la un comportament newtonian.

In dilatant (expandabile) lichide la viteze de forfecare mai mare va crește viscozitatea. Acest lucru înseamnă că, cu atât mai repede vom amesteca lichidul, cu atât mai dificil va fi pentru a efectua procesul. Fluiditatea astfel de fluide nu poate fi caracterizată printr-un singur indice de viscozitate.

Pentru unele lichide creșterea ratei de forfecare nu conduce la o creștere corespunzătoare a stresului de forfecare. Aceasta înseamnă că, creșterea vitezei de forfecare facilitează amestecarea unor astfel de substanțe, care le distinge de „newtonian“ sau dilantatnyh lichide. Un astfel de comportament este numit fluid de pseudoplastic, aceasta duce la popular fenomenul numit „substanțe subtierea.“ Un exemplu de material de numire pseudoplastică dentar este un material de silicon impresia, care din cauza subțierea cu creșterea vitezei de forfecare va fi mult mai ușor să curgă dintr-o seringă decât o substanță care nu are pseudoplastic.

Video: Reologia sânge Ostapova Marina

tixotropie

Până acum au crezut că dacă valorile de stres și de viteza de forfecare la un moment dat, este posibil să se determine vâscozitatea. Pentru anumite substanțe cu o anumită rată de forfecare vâscozitate se va schimba, și dacă trage un grafic într-un sistem de coordonate „tensiunea de forfecare - viteza de forfecare“, puteți vedea modelul prezentat în Fig. 1.8.4.

Fig. 1.8.4. Comportamentul caracteristic al fluidelor tixotropice

În acest caz, vâscozitatea observată la povy shenii viteză de forfecare diferită de cea la această reducere de viteză. Un astfel de fenomen se numește histerezis. In astfel de cazuri, lichidul depinde de vâscozitatea deformațiile precedente la care lichidul a prezentat anterior.

Acest tip de comportament este observat în lichidul când agitația în ea a existat o redistribuire a moleculelor și astfel moleculele nu au timp pentru a reveni la poziția sa normală, care apare înainte de amestecare. Astfel, mai mult lichid sub agitare la o viteză de forfecare predeterminată, mai mică tensiunea de forfecare, reduce vâscozitatea lichidului. Cu toate acestea, în cazul în care lichidul după amestecare, se lasă pentru ceva timp, moleculele de a reveni la distribuția normală, iar apoi întregul proces va fi efectuată din nou. Acest tip de comportament este numit fluid de tixotropic. Un exemplu de coloranți fluid tixotropice nu curg din pensula artistului.

Semnificația clinică a

Proprietățile reologice ale materialelor sunt importante, deoarece ele determină în mare măsură caracteristicile tehnologice ale materialului.

vâscoelasticitatea

Multe materiale au proprietăți fizice sunt undeva la mijloc între fluidul vâscos și solid elastic. Se crede că un raport de elastic material solid între stres și tulpina nu depinde de factori dinamici fel cum ar fi viteza de rata de încărcare sau a entorsei. Cu toate acestea, în cazul în care materialul este încărcat un timp suficient, unele solide sub sarcinile de impact există o redistribuire a moleculelor, care determină o schimbare în cantitatea de deformare a materialului. După îndepărtarea sarcinii, materialul nu este în măsură să se întoarcă imediat la starea inițială. Acest lucru înseamnă că comportamentul materialului depinde de factori cum ar fi „durata de încărcare“ și „magnitudinea sarcinii aplicate.“

Un mod simplu și eficient de a vizualiza aceste proprietăți este utilizarea unui model bazat pe o combinație de primăvară și amortizor de ulei, care constituie dispozitivul de energie de impact absorbant. Arcul acționează ca un element elastic și oleo - vâscos. Schimbarea deformarea modelului de-a lungul timpului este prezentat în Ris.1.8.5. Un arc Polarizarea duce la o deformare de moment, care va fi menținută pe întreaga durată a acțiunii de încărcare. Imediat după îndepărtarea sarcinii de primăvară revine la starea sa inițială datorită forțelor elastice. Pentru amortizor de ulei, dimpotrivă, aplicarea sarcinii va avea ca rezultat o creștere treptată a deformării în timpul tot timpul

Acțiuni de încărcare. După îndepărtarea de deformare a sarcinii nu dispare, iar șocul petrolului va rămâne în noua poziție.

Fig. 1.8.5. Comportamentul caracteristic al arcurilor elastice și amortizorul de ulei vâscos

Video: Reologia materialelor. introducere

În paralel a acestor două elemente este posibilă obținerea unui model simplu viscoelasticity. Reacția unui astfel de model, sarcina este prezentată în Fig. 1.8.6. În acest model, amortizorul de ulei previne deformarea elastică bruscă a arcului. În același timp amortizor ulei deformare permite treptat arcului să se apropie de starea dorită de deformare. Când sarcina este îndepărtată, amortizorul de ulei împiedică arcul de revenire la starea inițială, care, în cele din urmă se poate realiza după o anumită perioadă de timp.

Fig. 1.8.6. Comportamentul viscoelastic al arcului și amortizorul conectate în paralel

Grupul are proprietăți vâscoelastice ale materialelor elastomerice impresie. Curba în coordonatele „sușă-time“ pentru elastomeri și care corespunde unui model bazat pe elementele elastice, vâscoase și viscoelastice prezentate în Fig. 1.8.7. Pentru a evita deformarea permanentă excesivă a acestor materiale, acestea nu ar trebui să fie timpul de încărcare a alocat mai mult timp. Din acest motiv, materialul elastomer impresie este scos din gura ticălosul ascuțit scurt. Cu atât mai rapid va fi atașat și îndepărtată încărcătura, mai elastic va fi reacția materialului.

Fig. 1.8.7. Modelul vâscoelastic al comportamentului reologic al unui material de amprentare elastomer complet vindecat.

Sarcina aplicată la timp pentru a determina tensiunea instantanee a arcului A, iar deformarea D arcului este întârziată datorită clapetei de opoziție C. După amortizoarele în timp ce C și B sunt activate și pot cauza deformarea ulterioară. La momentul t1 sarcina este îndepărtată, arcul A se întoarce instantaneu la starea sa inițială. Absorber C D previne arcul de revenire la starea inițială. Treptat arcul de timp t2 înapoi la lungimea sa inițială. O anumită cantitate reziduală de deformare este încă prezentă, deoarece amortizor ulei piston B nu este returnat în poziția sa inițială

Semnificația clinică a

Unele materiale cu proprietăți intermediare între lichide și solide, care determină tendința lor de a se deforma.

Bazele Materiale stomatologice
Richard van Nurtai