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流變學應用問題

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流變學應用問題:非牛頓流體的粘度與剪切強度的關系
瀏覽次數:2651次   標簽:流變學應用問題

         流體主要分兩類:牛頓流體和非牛頓流體。通俗地說,牛頓流體在不同剪切速率下,粘度保持不變;非牛頓流體的粘度隨著剪切速率而變化。非牛頓流體中最常見的就是剪切變稀材料。幾乎所有的膏霜類化妝品,食品中的奶油,番茄醬,人體的血液,含有固體填料的粘合劑,等等。最后一類,是我們這類要重點討論的。


        當有機硅油(如惰性硅油,端羥基硅油,或其它官能團的硅油)與無機固體材料(如氧化鋁,二氧化硅,氧化鋅,等)混合成為組合體(composite)時,這類材料表現出典型的剪切變稀流變性。也就是說,這類流體的粘度是隨著剪切的不同而不同,當剪切速率增強時,粘度變小。


        硅油+金屬氧化物à剪切變稀的非牛頓流體

        如上所述的硅油/無機固體粉料的混合體的粘度通常可以用粘度計測得。粘度計是用一個圓形的金屬轉子在流體中轉動,同時儀器測出扭矩,然后經過計算得到粘度。


為了在一定扭矩量程內測定不同粘稠度的材料,粘度計的轉子被設計成不同大小,通常給這些轉子標號為#1,#2,#3…。同一個轉子在不同轉速時,或者同樣轉速但轉子不同時,剪切速率都不相同。因此,測試一個如上所述的非牛頓流體的粘度,必須固定轉子和轉子的轉速。否則,測試結果無可比性。


Osio的SF740是個典型的剪切變稀單組份脫醇型RTV膠。以下是利用Brookfield DV-E粘度計測得的結果。SF740粘度較高,因此我們選擇了尺寸比較小的轉子,即#6轉子。


問題是SF740的粘度到底是多少?是68000 cP,還是26800 cP?這兩個數字都是在測試同一個樣品中得到的,但差別蠻大的!

結論是:對于這類典型的非牛頓流體,用一個數據來描述它的粘度是不準確的。如果和類似產品對比,必須在同樣測試條件和轉子轉速下才有意義。



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