Γλωσσάριο

Ιξώδες

Το ιξώδες είναι η αντίσταση ενός υλικού στη ροή. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι ροής, η διατμητική ροή και η εκτατική ροή. Στη διατμητική ροή, τα συστατικά του ρευστού διατμητικά διαπερνούν το ένα το άλλο, ενώ στην εκτατική ροή, τα συστατικά του ρευστού ρέουν μακριά ή προς το άλλο. Η πιο συνηθισμένη συμπεριφορά ροής είναι η διατμητική ροή.

Μη-νευτωνιανά ρευστά

Πολλά απλά ρευστά χαρακτηρίζονται ως Νευτώνεια, που σημαίνει ότι το ιξώδες τους είναι ανεξάρτητο από το ποσό της εφαρμοζόμενης διάτμησης. Παραδείγματα είναι το νερό και οι απλοί υδρογονάνθρακες. Καθώς αυξάνεται η πολυπλοκότητα των ρευστών, για παράδειγμα με την προσθήκη φυσαλίδων, σταγονιδίων, σωματιδίων ή πολυμερών, τα ρευστά μπορεί να αποκτήσουν πιο σύνθετη συμπεριφορά και να παρουσιάσουν μη-νευτωνική απόκριση, όπου το ιξώδες εξαρτάται από την ποσότητα της εφαρμοζόμενης διάτμησης. Αυτοί οι τύποι ρευστών ονομάζονται γενικά δομημένα ρευστά ή σύνθετα ρευστά και η συμπεριφορά τους μπορεί να περιγραφεί καλύτερα με τη χρήση ρεομέτρου, το οποίο μπορεί να μετρήσει ένα εύρος ιξώδους σε μεγαλύτερο εύρος ρυθμών διάτμησης, διατμητικής τάσης και θερμοκρασίας από ό,τι ένα απλό ιξωδόμετρο.

Μια τέτοια μη-νευτωνιανή συμπεριφορά είναι κοινή για πολλά βιομηχανικά και εμπορικά προϊόντα, όπως οδοντόκρεμα, μαγιονέζα, χρώματα, καλλυντικά και τσιμέντα, τα οποία είναι γενικά διατμητικά ρευστά, όπου το ιξώδες μειώνεται με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης, αν και μπορεί να συμβεί διατμητική πύκνωση σε ορισμένα πολύ δομημένα ρευστά.

Εφαρμογές του ιξώδους

Για τα περισσότερα προϊόντα, το ιξώδες απαιτείται να είναι υψηλό σε χαμηλούς ρυθμούς διάτμησης για να αποτρέπεται η καθίζηση ή η καθίζηση, αλλά να αραιώνει σε υψηλότερους ρυθμούς διάτμησης για να διευκολύνεται η εφαρμογή ή η επεξεργασία. Ως εκ τούτου, μια απλή μέτρηση του ιξώδους δεν είναι επαρκής για την περιγραφή του ιξώδους τέτοιων υλικών και το ιξώδες πρέπει να μετράται σε ένα εύρος ρυθμών διάτμησης ή τάσεων, ή τουλάχιστον σε ένα ρυθμό διάτμησης σχετικό με τη διεργασία ή την εφαρμογή που ενδιαφέρει. Τα μη-νευτωνιανά ρευστά μπορεί επίσης να παρουσιάζουν άλλα φαινόμενα, όπως το όριο διαρροής, η θιξοτροπία και η ιξωδοελαστικότητα, τα οποία μπορεί να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη συμπεριφορά του υλικού και την απόδοση του προϊόντος.