反饋

假塑性

假塑性是指流體的粘度隨剪應變率的增加而減小。擁有此種性質的流體屬於非牛頓流體，其剪應力與剪應變率之間的關係可通過冪律函數來表示。

假塑性定義

（pseudoplastic）

冪律流體（英語：power-law fluid）是一類非牛頓流體，其剪應力τ可表示為

假塑性

其中，

假塑性

表觀粘度（apparent viscosity）或有效粘度（effective viscosity）則可表示為：

上述關係式又被稱為奧斯特瓦爾德－德沃爾冪律關係（Ostwald–de Waele power law）。

不同類型液體的㏒τ～㏒關係

冪律流體可以根據流動特性指數n取值的不同而分為三類：

n>1：脹流性流體（剪切增稠流體）1-牛頓液體,斜率n=1;2-膨脹性液體(服從指數定律),n>1;3-假塑性液體(服從指數定律),n<1;4-假塑性液體(不服從指數定律),n<1.
冪律方程是一種較能反應粘性液體流變性質的經驗性數學關係式，它在有限的範圍內（剪切速率在一個數量級範圍內）有相當好的準確性，並且具有形式簡單,使用方便的特點,應用最廣。對一定的成型加工過程來説，剪切速率總不可能很寬，因此，指數定律在分析液體流變行為、加工能量的計算以及加工設備或模具的設計等方面都比較成功。但是,這個方程有明顯的缺陷,它不能預計低剪切速率和高剪切速率下的恆定粘度,而這恰恰是所有假塑性流體的物理特徵。因此,冪律方程只適用於在中等剪切速率範圍內描述假塑性流體的流變特性。

非牛頓（式）流體

是一種流體力學中的概念，與牛頓流體相對（如瀝青，熔融狀態的塑料，聚合物溶液，懸浮液（比如血液））。作用於液體微元上的摩擦應力除與當前的運動狀態外還與液體過去的運動狀態有關，也就是説，此種液體有記憶效應。

圖1

四種類型流體

牛頓流體、剪切增稠流體、假塑性流體、賓漢流體其剪應力與剪應變率之間的關係如圖1所示。

非牛頓流體可以分為純粘性與粘彈性兩類：

非時變性：如剪切增稠流體（脹流性）、剪切稀化流體（假塑性）
時變性：如震凝性流體、觸變性流體，即時間依賴性，時間依賴性液體是與假塑性或膨脹型液體有相似性質的另一類聚合物液體，這種液體在流動時的應變和粘度不僅與剪應力或剪切速率的大小有關，而且還與應力作用的時間有關。此外應力在某些時間依賴性液體中引起的應變還表現出滯後效應，説明時間依賴性液體的應變與剪切歷史有關，液體表現出粘彈性。定温下表觀粘度隨剪切持續時間而降低的液體稱為觸變性液體；相反，表觀粘度剪切持續時間而增大的液體為震凝性液體。

粘彈性非牛頓流體：這是一類在粘性流動中彈性行為已不能忽視的液體，例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯以及聚苯乙烯熔體等。液體中彈性行為是流動過程中聚合物大分子構象改變（蜷曲變為伸展）所引起，大分子伸展貯存了彈性能大分子恢復原來蜷曲構象的過程就引起高彈形變並釋放彈性能。流動液體中彈性形變與聚合物的分子量，外力作用的速度或時間以及熔體的温度等有關。一般，隨分子量增大，外力作用時間縮短（或作用速度加快）以及當熔體的温度稍高於材料的熔點時，彈性現象表現特別顯著。聚合物擠出過程中的出口膨脹就是一種典型的彈性效應。^[1]

^ e.g. G. W. Scott Blair et al., J. Phys. Chem., (1939) 43 (7) 853–864. Also the de Waele-Ostwald law, e.g Markus Reiner et al., Kolloid Zeitschrift(1933) 65 (1) 44-62
^ Ostwald called it the de Waele-Ostwald equation: Kolloid Zeitschrift (1929) 47 (2) 176-187

參考資料

詞條統計