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《毛細(xì)管流變儀原理介紹-全培訓(xùn)講學(xué).ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、毛細(xì)管流變儀原理介紹-全流變學(xué)-Rheology流變學(xué)是研究材料流動與變形的學(xué)科“thescienceofdeformationandflow”Rheology:rheo(toflow)+logos(science)流變學(xué)流變學(xué)是力學(xué)中一門較新的分支學(xué)科，它主要研究各種材料在應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、濕度、輻射等條件中與時間有關(guān)的變形和流動的規(guī)律。研究方法主要有宏觀與微觀兩種：宏觀法即經(jīng)典的唯象研究方法，是將聚合物看作由連續(xù)質(zhì)點組成，材料性能是位置的連續(xù)函數(shù)，研究材料的性能是從建立粘彈模型出發(fā),進(jìn)行應(yīng)力-應(yīng)變或應(yīng)變速率分析。微觀法即分子流變學(xué)方法，是從分子運動
2、的角度出發(fā)，對材料的力學(xué)行為和分子運動過程進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)，提出材料結(jié)構(gòu)與宏觀流變行為的聯(lián)系。(珠簧相空間理論、分子網(wǎng)絡(luò)理論、蛇行管理論）領(lǐng)域聚合物–我們需要理解熔體流動性能，從而設(shè)計模具等食品–良好的外觀、質(zhì)地和加工特性涂料–儲存壽命和表面流平性能墨水–打印清晰度和準(zhǔn)確計量醫(yī)藥–正確的配方定量，沉降性能等還有：泥漿、鉆井液、瀝青、橡膠等聚合物加工實例非牛頓流體流變學(xué)研究對象：包括非牛頓流體、粘彈性固體和流體與固體之間的物質(zhì)（如懸浮體）。對于高分子來說，絕大多數(shù)的成型加工都是熔融狀態(tài)下進(jìn)行的，特別是熱塑性塑料加工。因此，高聚物在粘流溫度下的流動性和彈性，是
3、其成型加工的首要性能。非牛頓流體定義：凡不服從牛頓粘性定律的流體稱為非牛頓流體。即：在一定溫度下，流體剪切應(yīng)力與剪切速率不成正比的線性關(guān)系，其粘度不是常數(shù)，而是隨剪切應(yīng)力或剪切速率而變化的非牛頓粘度η。剪切形變-流變學(xué)基本定義剪切應(yīng)力（Shearstress,σ）單位面積所受的剪切力剪切應(yīng)變（Shearstrain,γ）剪切形變除以高度剪切（應(yīng)變）速率（Shearrate,γ）剪切應(yīng)變的快慢剪切粘度（Shearviscosity,η）剪切應(yīng)力除以剪切速率.解釋:應(yīng)力：單位面積上的力(多少)應(yīng)變：相對樣品尺寸上的變形幅度(多大)剪切速率：隨時間應(yīng)變的變化
4、率(多快)剪切粘度：在一定的條件下熔體是否容易流動基本概念-剪切adbA假設(shè)一個立方體的長寬高分別為a，b，d。面積A=ab高=d基本概念-剪切應(yīng)力（Shearstress）單位面積所受的剪切力（Theappliedforceperunitarea）1N/m2=1Pa剪切應(yīng)力Pa基本概念-剪切應(yīng)變（Shearstrain）剪切應(yīng)變（Shearstrain）被簡稱為應(yīng)變（Strain），剪切時物體所產(chǎn)生的相對形變量無量綱，常常用%表示剪切應(yīng)變無量綱基本概念-剪切速率（Shearrate）剪切應(yīng)變速率（Shearstrainrate）或者剪切速率（Shea
5、rrate），表示剪切應(yīng)變快慢單位s-1剪切速率S-1剪切粘度(Shearviscosity)粘度就是流動的阻力粘度越大，越難流動（蜂蜜，酸奶等）粘度越小，越容易流動（水等）剪切粘度=剪切應(yīng)力（施加外力）剪切速率（運動速度）Pa.s單位（Unit）PascalsecondPa.s(SI)PoiseP(CGS)1Pa.s=10P,1mPa.s=1cP影響聚合物加工的流變性能主有：*聚合物的流動性 *彈性 *斷裂特性高分子材料流動性特點粘度大流動性差：這是因為高分子鏈的流動是通過鏈段的相繼位移來實現(xiàn)分子鏈的整體遷移，類似蚯蚓的蠕動。不符合流動規(guī)律：在流動的
6、過程中粘度隨剪切速率的增加而下降。熔體流動時伴隨高彈形變：因為在外力作用下，高分子鏈沿著外力作用發(fā)生伸展，當(dāng)外力消失后，分子鏈又由伸展變?yōu)榫砬?，使形變部分恢?fù)，表現(xiàn)出彈性行為。高聚物流體的非牛頓性高聚物流體彈性：分子鏈構(gòu)象不斷變化{分子鏈構(gòu)象的變化粘性：流動中分子鏈相對運動流動性以粘度的倒數(shù)表示流動性。按作用方式的不同,流動可分為剪切流動和拉伸流動,相應(yīng)地有剪切粘度和拉伸粘度。前者為切應(yīng)力與切變速率之比；后者為拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變速度之比。聚合物的結(jié)構(gòu)不同，流動性（或粘度）就不同。對于聚合物熔體，大多數(shù)是屬于假塑性液體,其剪切粘度隨剪切應(yīng)力的增加而降低,
7、同時測試條件（溫度、壓力）、分子參數(shù)（分子量及其分布、支化度等）和添加劑(填料、增塑劑、潤滑劑等)等因素對剪切粘度-剪切應(yīng)力曲線的移動方向均有影響。對于拉伸粘度，當(dāng)應(yīng)變速率很低時，單向拉伸的拉伸粘度約為剪切粘度的3倍，而雙向相等的拉伸，其拉伸粘度約為剪切粘度的6倍。拉伸粘度隨拉伸應(yīng)力增大而增大,即使在某些情況下有所下降，其下降的幅度遠(yuǎn)較剪切粘度的小。因此，在大的應(yīng)力作用下，拉伸粘度往往要比剪切粘度大一二個數(shù)量級，這可使化學(xué)纖維紡絲過程更為容易和穩(wěn)定。粘度的影響因素材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（材料配方、顆粒大小、顆粒分布、分子量等）溫度（一般來說，溫度越高，粘度越低
8、）剪切速率（或者拉伸速率）時間（觸變性）壓力典型的流動曲線（Flowbehavior）Shea
