Реологические свойства твердообразных систем

Имеется множество систем, обладающих промежуточными структурно-механическими свойствами. По реологическим свойствам к бингамовским твердообразным системам очень близки пульпы, шламы, буровые растворы, масляные краски, зубные пасты и т. д. Они отличаются небольшим пределом текучести, а при развитии деформации ведут себя как структурированные жидкости. Такие системы часто относят к неньютоновским жидкостям. [c.368]

Приведенные выше результаты исследований реологических параметров межфазных слоев ВПАВ на жидких границах раздела позволили подробно охарактеризовать их свойства. Попытаемся интерпретировать полученные результаты с точки зрения структуры межфазных слоев. Межфазные слои ВПАВ, сформированные на жидких границах, независимо от исходного состояния макромолекул в объеме водной фазы в условиях опыта, а также независимо от возможной специфики пространственной упаковки самого слоя, обладают свойствами твердообразных тел. На межфазных жидких границах полимер выделяется из объема какой-либо из фаз, образуя прочную пленку, являющуюся двухмерным твердым телом, которое по своим свойствам и структуре может напоминать либо реальные гели, либо кристаллы. Этот вывод представляется фундаментальным и прежде всего определяет возможные пути эффективного исследования межфазных слоев и требует осторожности в оценке результатов многих исследований, выполненных с использованием методик, пригодных для изучения жидких и жидкообразных систем. Так, метод измерения поверхностного натяжения, по-видимому, пригоден только для изучения скоростей адсорбции на ранних стадиях формирования слоя, тогда как рассмотрение конечных или равновесных величин поверхностного натяжения в таких системах не имеет физического смысла. [c.234]

Новый реологический прибор позволяет проводить детальное изучение реологических свойств в очень широком диапазоне скоростей деформации и напряжений сдвига, а также и установить количественные закономерности изменения упругих, деформационно-прочностных, вязкостных, эластических, релаксационных и тиксотропных свойств разнообразных полимерных, коллоидных и дисперсных систем, различающихся как по своей физико-химической природе, так и по консистенции — начиная от жидкообразных (структурированных и неструктурированных) систем и кончая твердообразными (пластично-твердыми) высококонцентрированными системами. [c.178]

Если течение не является типичным свойством твердообразных систем, что особенно характерно для конденсационно-кристаллизационных структур, то реологические зависимости строят по отношению к деформации, а не к ее скорости. Типичная кривая зависимости деформации от напряжения для твердых тел показана на рис. VII. 15. Прямолинейный участок кривой ОА отвечает пропорциональности деформации напряжению сдвига в соответствии с законом Гука (VII. 3). До напряжения Ри отвечающего точке А, размер и форма тела восстанавливаются после снятия нагрузки. Важными параметрами такой системы являются модуль упругости (модуль Юнга) и модуль эластической деформации. Считают, что в суспензиях с коагуляционной структурой модуль упругости (модуль быстрой эластической деформации) характеризует твердую фазу дисперсий, а модуль медленной эластической деформации — пространственную сетку с прослойками дисперсионной среды (возможно скольжение частиц относительно друг друга без разрыва связей). Напряжение Р соответствует пределу текучести (правильнее — пределу упругости). С увеличением напряжения проявляется пластичность, а после его снятия — остаточные деформации. При напряжении Рг (точка ) происходит течение твердообразной системы. При дальнейшем увеличении напряжения до величины Рз (точка В), соответствующей пределу прочности, обычно наблюдается нег<оторое упрочнение тела, затем наступает разрушение системы. [c.380]

До сих пор шла речь, в основном, вообще о структурно-механических (реологических) свойствах свободнодисперсных и связнодисперсных систем, обладающих коагуляционной и конденсационно-кристаллизационной структурой. Вместе с тем эти системы объедиияют большинство различных природных и синтетических материалов, используемых в народном хозяйстве. Поэтому знание общих закономерностей образования систем с определенными структурно-механич ескими свойствами помогает находить методы управления такими свойствами конкретных материалов. К важнейшим материалам относятся металлы, сплавы, керамика, бетоны, пластмассы и др. Как уже указывалось, их реологические свойства описываются типичной для твердообразных систем зависимостью деформации от напряжения (см. рис. VII. 15). Несмотря на небольшую пористость или даже ее отсутствие, все эти материалы полученные в обычных условиях, являются дисперсными система ми. Их структуру составляют мельчайшие частицы (зерна, кри сталлики), хаотически сросшиеся между собой. Технология пере численных материалов, как правило, предусматривает предвари тельный перевод исходного сырья в жидкообразное состояние которое позволяет различными методами регулировать структур но-механические и другие свойства продукта. Технологам, занимающимся получением материалов, очень важно знать механизм образования тех или иных структур, а также методы регулирования их свойств, в частности механических. [c.382]

Оценка смазочных свойств образцов исследования производилась по толщине граничного слоя (ГС), образующегося в системе масло -металлическая поверхность Необ.ходимость в подобных исследованиях возникла в силу того, что режим смазки, имеющий место в подшипниках скольжения, определяет не только объемные реологические свойства смазочного материала, но и свойства, обусловленные специфическим взаимодействием масла и твердого тела [69]. Наилучшие антифрикционные свойства узла трения обеспечиваются в случае, если ГС - слой жидкости с аномально-высокими структурно-механическими свойствами - является твердообразным и превышаепг размеры микронеровностей поверхностей трения [c.82]

Реальные системы классифицируют по реологическим свойствам на жидкообразные и твердообразные. Отличительной особенностью всех жидкостей является способность к течению при сколь угодно малых давлениях, предел текучести для них равен нулю (Рпред = 0). [c.380]

Эта глава начинается с краткого изложения способов описания механических (реологических) свойств различных жидко- и твердообразных тел н материалов. Далее будут рассмотрены закономерности возникновения, природа и основные характеристики контактов -между частицами в структурированных системах затем, на основе двух подходов — макрореологического описания механических свойств и микрокартины взаимодействия частиц — характерные механические свойства ряда реальных дисперсных систем и пути управления ими. Заключительный параграф главы посвящен эффекту Ребиндера — адсорбционному влиянию среды на механические свойства твердых тел. Так как полное количественное рассмотрение ряда затрагиваемых вопросов существенно выходит за пределы данной книги, будем ограничиваться в таких случаях приближенным или качественным описанием . [c.307]

Более резко изменяется вязкость связиодисперсных систем с коагуляционной структурой. В этом случае можно рассматривать целый спектр состояний между двумя крайними состояниями системы с неразрушенной и с полностью разрушенной структурой, и зависимости от приложенного напряжения сдвига (скорости течения) реологические свойства структурированных дисперсных систем могут меняться в широких пределах — от свойств, присущих твердообразным телам, до свойств, характерных для ньютоновских жидкостей. Это разнообразие реологических поведений реальных дисперсных систем с коагуляционной структурой описывается, по Ребиндеру, полной реологической кривой. Иа рис. XI—20 приведен пример такой зависимости= 7 (" ) суспензии тонкодисперсного бентонита. Кривая позволяет выделить четыре характерных участка. [c.327]

Более резко изменяется вязкость связно дисперсных систем с коагуляционной структурой. В этом случае можно рассматривать целый спектр состояний между двумя крайними состояниями системы с неразрушенной и с полностью разрушенной структурой. В зависимости от приложенного напр 1жения сдвига (скорости течения) реологические свойства структурированных дисперсных систем могут меняться от свойств, присущих твердообразным телам, до свойств, харак1еркых для ньюто- [c.390]

Непрерывность изменения реологических свойств при переходе от упругохрупких те,1 к твердообразным п.тастичным и далее к структурированным и ньютоновским жидкостям можно наблюдать на при.мере битумов разных марок при повышении температуры. Интенсификация теплового движения в системе с повышением температуры приводит к развитию вязкоплас-тнческих свойств, а затем и к полному разрушению структуры. [c.436]

Другими словами, застудневание представляет собою дальнейший этап в процессе структурирования, сопровождающийся не частичным, а полным захватом всей дисперсионной среды в единую систему—студень. Переходу золя в студень сопутствует довольно резкое изменение механических (реологических) свойств системы полная утрата текучести, как основного свойства жидкостных систем, и приобретение новых твердообразных механических свойств—некоторой жесткости, упругости и механической прочности, т. е., иначе, появление заметного нерелаксирующего (не исчезающего со временем) модуля сдвига. В то же время застудневшие системы сохраняют и пластично-вязкие свойства. [c.225]