Słowniczek

Lepkość

Lepkość to odporność materiału na przepływ. Istnieją dwa podstawowe rodzaje przepływu: przepływ ścinający i przepływ rozciągający. W przepływie ścinającym składniki płynu ścinają się obok siebie, podczas gdy w przepływie rozciągającym składniki płynu odpływają lub zbliżają się do siebie. Najbardziej powszechnym rodzajem przepływu jest przepływ ścinający.

Płyny nienewtonowskie

Wiele prostych płynów jest klasyfikowanych jako płyny newtonowskie, co oznacza, że ich lepkość jest niezależna od zastosowanej siły ścinającej. Przykładami mogą być woda i proste węglowodory. Wraz ze wzrostem złożoności płynu, na przykład poprzez włączenie pęcherzyków, kropelek, cząstek lub polimerów, płyny mogą przyjmować bardziej złożone zachowanie i wykazywać reakcję nienewtonowską, w której lepkość zależy od ilości zastosowanego ścinania. Tego typu płyny są ogólnie nazywane płynami strukturalnymi lub złożonymi, a ich zachowanie można lepiej opisać za pomocą reometru, który może mierzyć zakres lepkości w szerszym zakresie szybkości ścinania, naprężenia ścinającego i temperatury niż zwykły wiskozymetr.

Takie nienewtonowskie zachowanie jest powszechne w przypadku wielu produktów przemysłowych i handlowych, w tym pasty do zębów, majonezu, farb, kosmetyków i cementów, które są na ogół płynami rozrzedzanymi ścinaniem, w których lepkość maleje wraz ze wzrostem szybkości ścinania, chociaż w niektórych bardzo uporządkowanych płynach może wystąpić zagęszczanie ścinające.

Zastosowania lepkości

W przypadku większości produktów, lepkość musi być wysoka przy niskich prędkościach ścinania, aby zapobiec sedymentacji lub opadaniu, ale aby rozrzedzić się przy wyższych prędkościach ścinania w celu ułatwienia aplikacji lub przetwarzania. W związku z tym pojedynczy pomiar lepkości nie jest wystarczający do opisania lepkości takich materiałów, a lepkość powinna być mierzona w zakresie szybkości ścinania lub naprężeń, lub przynajmniej przy szybkości ścinania odpowiedniej dla danego procesu lub zastosowania. Płyny nienewtonowskie mogą również wykazywać inne zjawiska, takie jak Naprężenie plastyczneGranica plastyczności jest definiowana jako naprężenie, poniżej którego nie występuje przepływ; dosłownie zachowuje się jak słabe ciało stałe w spoczynku i ciecz po ugięciu.granica plastyczności, TiksotropiaW przypadku większości cieczy rozrzedzanie ścinające jest odwracalne i ciecze w pewnym momencie uzyskują swoją pierwotną lepkość po usunięciu siły ścinającej.tiksotropia i lepkosprężystość, które mogą mieć duży wpływ na zachowanie materiału i wydajność produktu.