Измерение при тиксотропии III

Главный недостаток приборов, основанных на ориентированном течении смазки, в том, что результаты измерения тиксотропии искажаются эффектом ориентации дисперсных частиц в [c.127]

Измерение тиксотропии. Одной из наиболее трудных задач реологии лакокрасочных материалов является измерение тиксотропии. Сложность состоит в том, что для измерения вязкости нли эластичности системы необходимо приложить усилие, но это тотчас же вызывает изменение свойств тиксотропного материала. [c.417]

Коагуляционные структуры, носящие у сухой глины псевдо-конденсационный характер, приближают ее по прочности к бетону (150—180 кгс/см ). При гидратации по мере размягчения контактов между частицами прочность резко падает. У суспензий она на 8— 9 порядков меньше, чем у сухой глины. В то же время, если у паст понятие тиксотропии теряет смысл, у суспензий тиксотропия в значительной мере определяет их поведение. П. А. Ребиндер показал, что прямые измерения прочности структур позволяют устранить [c.35]

С существом явления тиксотропии нас может познакомить рис. 14. Трп верхние кривые этого рисунка получены следующим образом в вискозиметр Мак-Майкла были помещены тщательно перемешанные 10,7 %-ные водные суспензии пластичной глины после периода покоя, продолжительность которого указана на рисунке для каждой кривой, прибор устанавливался на определенную скорость — 105 оборотов в минуту, и находилась зависимость момента кручения от времени размешивания. Как видно из рисунка, время покоя до начала вращения мало влияет на показания прибора. В самом деле, максимальные отклонения между тремя кривыми составляют только 6%, т. е. немногим больше пределов воспроизводимости результатов измерений. Между тем, вязкость суспензии (пропорциональная моменту кручения) повышается после начавшегося размешивания примерно на 60%. Скорость повышения вязкости вначале большая, но она становится меньше с приближением к предельному значению, для достижения которого требуется около 15 минут. Ясно, что жидкая суспензия после периода покоя приобретает более высокоразвитую структуру (характеризуемую сопротивлением течению ). Другими словами. [c.253]

При последующем измерении, произведенном после нахождения в покое в течение 30 мин, прочность тиксотроп-ной структуры возросла настолько, что она превысила равновесную величину. Вследствие этого вместо роста величин [c.184]

Для сильно структурированных сред, проявляющих тиксотропию, режимы установившегося течения, когда справедливы приведенные выше методы расчета т) по данным измерений й и Л/, обычно достигаются только после длительного деформирования па заданном режиме. Если продолжительность его недостаточна, то зависимости й (М), получаемые при возрастающих и снижающихся значениях переменных, не совпадают — возни- [c.237]

Количественная характеристика тиксотропии дается путем измерения кинетики самопроизвольного восстановления различных механических свойств (модуля упругости на сдвиг, прочности и др. см. стр. 225) в зависимости от времени стояния системы. Предельное развитие тиксотропной структуры характеризуется по кинетическим кривым. [c.128]

Изучение кинетики нарастания (или понижения) предельной прочности позволило выявить структурно-механические особенности паст для печати, которым свойственна тиксотропия. Измерение паст, обладающих относительно малой вязкостью, седиментационной неустойчивостью с весьма низкими величинами предельной прочности (1—1,5 гс/см ), связано с большими экспериментальными трудностями. Поэтому для изучения их тиксотропии целесообразно использовать методы ротационной вискозиметрии. [c.157]

При реологических измерениях обращает на себя внимание резкое увеличение скорости истечения расплава во времени (до 87%) при постоянной нагрузке. Это явление объясняется тиксотропией материала. [c.34]

Тиксотропия нефтяных масел, установленная на основе измерений предельного напряжения сдвига, является значительно большей, чем у масел с присадками. При этом масло МАЗ-1100 имеет более крутую кривую [c.261]

Первые попытки оценить тиксотропию сводились к измерению времени тиксотропного застывания или восстановления вязкости. В дальнейшем было показано, что это время зависит не только от свойств дисперсной системы, но и от разжижающего механического воздействия. К. Ф. Жигач с сотрудниками [48] разработал интересный метод изучения тиксотропии, в котором показатели тиксотропии связаны с величиной механического воздействия. [c.48]

Для измерения тиксотропии широко применяется способ Грина (рис. 13.9) с использованием вискозиметра с коаксиальными цилиндрами, в котором можно изменять в довольно широких пределах скорость сдвига. Во избежание быстрого разрушения тиксотропной структуры Грин предложил начинать опыт при низкой скорости сдвига (точка Л) затем ее увеличивают равномерно или отдельными ступенями до значения, со-ответствуюшего точке В, причем значения приложенных усилий все время регистрируются. В результате получается кривая подъема . После достижения точки В скорость сдвига постепенно уменьшают до значения, соответствуюшего точке С. Кривые подъема и спуска не совпадают, так как тиксотропия материала исчезает при достижении точки В и кривая спуска ВС характеризует зависимость скорости сдвига от приложенных усилий для нетиксотропно-го материала. П.лощадь, заключенная между этими двумя кривы- [c.417]

Удовлетворительный метод измерения тиксотропии пока не найден. Были проверены различные методы, например описанный Торнтоном и Рэй . Догерти и Хёрд пытались измерить скорость [c.418]

Вычислить параметры тиксотропии двух образцов полиуретана, если макромолекулы одного содержат 10% (мае.), а второго - 25% (мае.) полиэтиленоксидных звеньев со степенью полимеризации 10. Молекулярная масса обоих образцов одинакова Му, = 35000). Градиент скорости сдвига у при течении равен 2 с . В результате вискозиметрических измерений было установлено, что при деформировании образца в 4 раза значения напряжения сдвига т достигают максимума, а при растяжении на 650% - снижаются до минимального уровня и дальше остаются постоянными [c.206]

Еще Г. Фрейндлих отмечал особую чувствительность тиксотропных золей к примесям. Восемнадцатичасовой контакт золгя окиси железа с серебряной пластинкой сократил период тиксотропного застывания приблизительно в 30 раз. Большое влияние оказывает на это характер среды. Снижение pH золей окиси железа с 3,86 до 3,11 увеличило время застывания с 82 до 9000 с. Причину усиления тиксотропии мы видим в поверхностном растворении металла и ионном обмене. В пределах диффузного слоя накапливаются перешедшие в раствор ионы, вызывающие ортокинетическую коагуляцию и упрочнение пограничных слоев. Проверка этих представлений при измерениях прочности структур методом тангенциального смещения пластинки показала, что при платиновой пластинке прочность минимальна — 448 дин/см , при переходе к медной пластинке увеличивается до 559 дин/см , а с алюминиевой — до 736 дин/см и более. Аналогичный механизм имеют и,другие случаи взаимодействия глин с металлическими поверхностями. При этом на них образуются характерные коагуляционные сгустки, иногда окрашенные, например, у поверхности раздела с железом. Пластинки, извлеченные из суспензии, покрыты налипшим глинистым слоем, тем большим, чем выше электролитическая активность металла и чем длительнее пребывание их в суспензии. Особенно сильно налипание на алюминии. В слабощелочных суспензиях алюминиевые пластинки в результате обрастания коагулированной глиной приобретают шарообразную форму. [c.245]

Пульсирующие колебания, возникающие при измерениях в ротационных вискозиметрах, были еще в 1920 г. описаны В. Гессом, М. Рейнер [27] считает это типичным для максвелловских жидкостей Н. Н. Серб-Сербина и П. А. Ребиндер [29] объяснили появление зигзагов на диаграммах напряжений тиксотропией глинистых суспензий. Э. Г. Кистер рассматривает эти пульсации как проявление механических автоколебаний, подобных тем, которые возникают при сухом трении [14]. [c.249]

Однако автоколебания в глинистых суспензиях, связанные с, наличием упругих деформаций структуры, тиксотропией и с особенностями пластично-вязкого течения, более трудны для интерпретации чем случай сухого трения. Механизм автоколебаний, возникающих в структурированных системах, при реологичеи их измерениях с упругим динамометром (нить ротационного вискозиметра, пружина прибора Вейлера — Ребиндера и др.), видимо, может быть передан такой схемой. Измерительный элемент прибора (пластинка, внутренний цилиндр) передвигается с деформируемым объемом, пока прилагаемые напряжения не превзойдут суммарной прочности связей на наиболее напряженной поверхности вблизи от измерительного элемента. Деформация достигает при этом критической величины, и связи удерживающие измерительный элемент, скачкообразно разрываются. Оставшиеся неуравновешенными упругие силы динамометра возвращают измерительный элемент. В результате инерции обратное перемещение и сокращёние пружины происходит на большую величину чем это обусловлено сопротивлением структурно-вязкого течения. Поэтому при дальнейшем деформировании измерительный элемент вновь изменяет направление движения и начинает двигаться вместе с поверхностью сдвига. За это время успевают тиксотропно [c.249]

Оснсгбными недостатками этих приборов являются переменное давление, падающее по мере снижения уровня (в СПВ-5 от 31 до 23 см) турбулентность течения низкая сходимость из-за тиксотропии растворов. Эти недостатки не позволяют подобным приборам служить в качестве инструментов для достоверного измерения реологических свойств. Попытки пересчета условной вязкости в реологически обоснованные параметры (9 ] были неудачны, как это показал, например, В. И. Рябченко. Неприемлема поэтому тенденция замены реологических критериев условными значениями по СПВ-5 при разработке научно обоснованной системы регулирования свойств буровых растворов. Условная вязкость по СПВ пригодна лишь для качественной оценки консистенции буровых растворов и может являться сигналом, означающим необходимость ее корректировки. Именно поэтому воронка Марша или СПВ сохраняются в промысловой практике. [c.266]

Если предельное статистическое напряжение сдвига измерить непосредственно после сдвигового воздействия и повторить эти измерения несколько раз через возрастающие по продолжительности периоды покоя, то выяснится, что обычно измеряемые значения напряжения растут с уменьшающейся скоростью, пока не достигается максимальное значение. Такое поведение объясняется явлением тиксотропии. Этот термин был введен Фрейндлихом для обратимого изотермического превращения коллоидный золь—гель. Применительно к буровым растворам это явление вызывается медленной переориентацией глинистых пластинок в направлении с минимальной свободной поверхностной энергией (см. главу 4), в результате чего уравновешиваются электростатические заряды на поверхности глинистых частиц. После определенного периода покоя тиксотропный буровой раствор начнет течь только в том случае, если приложенное напряжение превысит прочность геля. Иными словами, предельное статистическое напряжение сдвига становится равным предельному динамическому напряжению сдвига то. При постоянной скорости сдвига агрегаты глинистых пластинок постепенно перестраиваются в соответствии с преобладающими условиями сдвига, а эффективная вязкость со временем уменьшается до некоторого постоянного значения, при котором структурообразующие и структуроразрушающие силы находятся в состоянии равновесия. Если скорость сдвига повысится, со временем произойдет дополнительное снижение эффективной вязкости, пока не будет достигнуто равновесное значение, характерное для 182 [c.182]

Важнейшие коллоидио-химические процессы — коагуляция, флокуляция,пептизация, гелеобразование, синерезис и тиксотропия определяются взаимодействием дискретных частиц. Однако непосредственное измерение- действую-ш их на отдельную частицу сил очень сложно в экггерииентальном отношении, а теоретический расчет их величины связан с большими трудностями и не всегда является надежным. Вследствие этого информацию об элементарных процессах, протекаюш их в дисперсных системах на микроуровне, получают главным образом из данных наблюдения микропроцессов. [c.130]

К тиксотропным системам относится и система на основе алкидно-полиамид-ных смол. Она обладает отчетливой прочностной и вязкостной тиксотропией. Предполагалось, что тиксотропия- основана на образовании водородных связей. С целью доказательства этого была разработана новая методика — измерение интенсивности ИК-спектра при деформировании системы (261. Было установлено, что интенсивность поглощения NH- вязaннoгo колебания уменьшается при разрушении структуры системы и вновь увелйчи-вается до исходного состояния при <зт-дыхе системы и восстановлении структуры (рис. 10). Аналогичные данные получены и для геля нафтената алюминия. Таким образом, этим методом дЬказано, что образование тиксотроп-ной структуры может быть обусловлено непосредственным взаимодействием частиц силами ближнего порядка, а не только ван-дер-ваальсовыми силами через жидкие прослойки, как это всегда предполагается при рассмотрении коагуляционного структурообразования. [c.210]

Продукты реакции постепенно из коллоидного состояния переходят в грубодиснерсное карбонат кальция — за счет процессов кристаллизации, гидроокись магния — за счет коагуляционного структурообразования. Частицы СаСОд имеют симметричную форму, характерную для конденсационно-кристаллиза-ционных структур. Они обладают высокой плотностью, прочностью и не способны к тиксотропии. Коагуляционные структуры Mg(0H)2, состоящие из первичных частиц размером около 100 А, сильно гидратированы и обладают гораздо меньшей плотностью [1, стр. 124]. По данным Лебедевой [2], объемный вес свежеоса-жденной гидроокиси магния, определенный с помощью пикнометра, равен 1,075 г/сж , т. е. примерно тот же, что у гидроокисей железа и алюминия. Согласно измерениям Кургаева [3, стр. 60], объемный вес взвесей, образованных СаСОд и Mg(0H)2 в разной пропорции, составляет (г см ) [c.320]

Зависимости т] (со) и G (tu), получаемые при измерении динамических свойств полимерной системы, которая находится в состоянии установившегося сдвигового течения, могут быть поняты и количественно описаны, если принять, что по мере возрастания интенсивности воздействия на материал, выражаемой скоростью деформации, происходит подавление медленных релаксационных процессой, заходящее тем более глубоко по релаксационному спектру, чем выше скорость деформации. Этот вывод наглядно следует из экспериментальных данных, показанных на рис. 3.38 и 3.39, и может быть объяснен такими теориями, в которых учитывается влияние деформирования на скорость релаксационных процессов в материале. В грубой модели для получения качественного представления об особенностях проявлений вязкоупругих свойств среды при ее течении можно принять, что изменение релаксационного спектра происходит ступенчато при0 о (где0 о — величина порядка у ) и мгновенно следует за внешними колебаниями. В более точной модели следует учесть, что в действительности область изменения релаксационного спектра оказывается размытой, а колебания границы задерживаются вследствие тиксотропии полимерных систем. Каждому режиму установившегося течения можно поставить в соответствие релаксационные характеристики, отвечающие этому квазиравновесному состоянию материала. [c.316]

К тиксотропным системам относится и система иа основе алкидно-иолиамид-ных смол. Она обладает отчетливой прочностной и вязкостной тиксотропией. Предполагалось, что тиксотро-ния основапа на образовании водородных связей. С целью доказательства этого была разработана новая методика измерение интенсивности ИК-спектра нри деформировании системы [c.210]

Другое определение коэффициента тиксотропии основано на методе Гудива и Уитфилда . Кажущаяся Вязкость т) (см. А. П1, 337) наносится в зависимости от обратной скорости деформации сдвига (измеренной по истечению на вискозиметре Бингема) и кривая для I/(dvidr) экстраполируется до значения этого количества, равного нулю. Полученная основная вязкость т]о больше т]1 для жидкой среды. Коэффициент тиксотропии дается затем касательной к кривой, проведенной из точки перегиба к оси вязкости . [c.342]

Тиксотропия исследуется двумя методами измерением времени тиксотропного застудневания и определением механических свойств коллоидных растворов под нагрузкой и после снятия нагрузки. Первый метод, в простейшем виде, сводится к разжижению геля в пробирках путем встряхивания их и фиксации времени тиксотропного застудневания. В таком виде метод является качественным и для получения сравнимых данных требует соблюдения постоянных условий опыта. К тому, что отмечалось по этому поводу выше, следует добавить, что все пробирки необходи.мо встряхивать тщательно и по возможности одинаковым образом для полного или, по крайней мерс, одинакового разрушения структуры. Этот метод позволяет различать тиксотропию от тиксолабильности, так как в последнем случае не наблюдается вторичного застывания разжиженного геля. [c.218]

Для ньютоновских жидкостей и.звестной вязкости — растворов сахара различной концентрации — была построена градуировочная кривая зависимости lg / от Ке. Затем для паст красителей рассчитывали lg /, определяли Ке, по уравнению (5.6) определяли Г1 для каждой нагрузки и строили кривые т) — Р. Этот метод дает хорошо воспроизводимые результаты (относительная ошибка 2%). Некоторые пасты для печати и малоконцентрированные суспензии не имеют предела текучести (свободно-дисперсные системы), другие же показывают высокие значения Р (связанно-дисперсные системы) [8, 9]. Оба параметра Р яц позволяют изучать структурно-механические свойства дисперсных систем [27]. Воларович, исходя из уравнения Бингема и определения пластичного тела по Максвеллу, предложил [41 ] выражать пластичность дисперсных систем -ф отношением Рку/ц. С повышением величины Р пластичное тело лучше сохраняет свою форму под воздействием малых сил оно тем легче деформируется за пределом текучести, чем меньше значение т . Пасты для печати характеризуются близкими значениями т , но различаются по величине (измерения проводились на сферо-цилиндрическом вискозиметре). Для квазиоднородных систем с маловязкой дисперсионной средой (35% водный раствор глицерина), например паст для печати, главным и характерным параметром является Р — чем оно больше, тем меньше подвижность паст (табл. 5.1). Последние должны оставаться стабильными во времени. Пластическая вязкость способствует их подвижности. Наибольшей пластичностью об.тадает Кубовый ярко-зеленый ЖП — 15%-ная паста, наиболее тиксотроп-ная из данной серии. [c.154]

Как следует из рассмотрения пласто-эластических свойств (см. стр. 28), полная характеристика материала получается на основании измерений, проведенных в широких пределах температур и скоростей деформации, при установившемся (стационарном) режиме. Существующие методы определения пласто-эластических свойств в большинстве своем не удовлетворяют этим требованиям. Наиболее перспективными приборами в этом отношении, по-видимому, являются сдвиговые ротационные вискозиметры. В настоящее время на этих приборах удается реализовать стационарный режим течения при разных температурах. В ряде случаев достигается достаточная однородность дефор-мации °. В принципе возможно проведение испытаний и при широком диапазоне скоростей 2. Однако скорости деформации в этом случае, по-видимому, ниже тех, которые характерны для технологических процессов переработки. Вместе с тем )еологические кривые (кривые течения) и их характеристики см., например, о и /г в соотношении (8)] в значительной мере зависят от интервала скоростей сдвига, что может быть связано с различной степенью изменения структуры материала, с его тиксотропией, а также с разной интенсивностью механо-химических реакций, приводящих к необратимому изменению свойств материалов при переработке. [c.40]

В общем, суть проблемы заключается в том, чтобы вычислить давление, требуемое для перекачивания взятой краски по трубопроводу с требуемой скоростью течения. Хотя для ньютоновских жидкостей (как для ламинарного, так и для турбулентного режимов) это сделано, неньютоновские жидкости составляют более серьезную проблему. Измерив кажущуюся вязкость как функцию скорости сдвига в заданном диапазоне значений (на ротационном вискозиметре) и применив эмпирические уравнения, например Кассона или Бингама, можно получить приблизительные данные о необходимом давлении, пригодные для инженерных расчетов. Однако временные эффекты (тиксотропия) могут сделать эти расчеты неверными, особенно при низких скоростях течения. Кроме того, сильные взаимодействия в материале увеличивают его упругость, что может привести к неприемлемо высокому исходному давлению, необходимому для начала течения материала. В этом случае более полезны измерения с помощью трубопроводного реометра (аналогичного капиллярному вискозиметру, но с более широким отверстием). [c.392]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология