Предел тиксотропии III

Другим примером тиксотропных систем, имеющих практическое применение, могут служить обычные масляные краски, представляющие собой взвесь минеральных пигментов в олифе. Благодаря тиксотропным свойствам красок их можно наносить на вертикальные поверхности в виде жидкости после их механического перемешивания, при этом нанесенная краска не стекает в результате быстро наступающего структурирования. Для повышения тиксотропных свойств в краски иногда вводят специальные добавки, например полиамиды, бентониты. Характерные реологические свойства, включая тиксотропию таких красок, в том числе и типографских, исследовали А. А. Трапезников с сотр. с помощью разработанных ими методов определения предела прочности и вязкости Б широком интервале скоростей деформации. Было показано, что тиксотропия может выражаться как в разрушении и образовании сплошной сетки (прочностная тиксотропия), так и в разрушении и восстановлении агрегатов частиц (вязкостная тиксотропия).. [c.318]

В области низких температур, как показали многочисленные исследования смазочные масла обладают рядом особенностей, в частности пределом текучести, или пластичностью, тиксотроп-ностью , или аномалией вязкости, свойственным дисперсным системам. Вязкость таких систем (фиг. 28) изменяется при различных скоростях протекания дисперсных тел через капиллярные трубки. При увеличении скорости течения, точнее градиента скорости (участок 2), структура дисперсной системы разрушается, в связи с чем вязкость вещества снижается и доходит до определенного [c.77]

Рассмотрим дисперсные системы с тиксотропной структурой. Тиксотропия — способность структуры к самопроизвольному (в результате броуновского движения) восстановлению во времени связей, разрушенных в результате механических воздействий, вязкость которых зависит от напряжения сдвига. Если к жидкости приложены напряжения, не превышающие предела прочности структуры, то происходит медленное течение с постоянной вязкостью т],,. При очень медленном течении структура либо совсем не разрушается, либо если и разрушается, то успевает вновь восстановиться за счет броуновского движения. Вязкость ч]о отвечает структуре, в которой разрушенные под влиянием внешних сил связи полностью восстанавливаются за счет броуновского движения. Такая структура получила название практически неразрушенной структуры, а вязкость — г)о — вязкости практически неразрушенной структуры. При дальнейшем повышении напряжения разрушение структуры превышает ее восстановление за счет броуновского движения, вязкость начинает падать, причем [c.134]

Так, например, прибор Реотест -2 представляет собой структурный ротационный вискозиметр, который подходит как для определения динамической вязкости ньютоновской жидкости, так и для проведения глубоких реологических исследований для неньютоновских жидкостей. Прибором Реотест - 2 можно измерить следующие аномалии текучести структурную вязкость, дилатансию, пластичность (предел текучести), тиксотропию, реопексию. [c.57]

Для регулирования консистенции нет, однако, необходимости в предварительном установлении кривых разбавления . Целью химических обработок является снижение вязкости и прочности структур до того минимума, при котором обеспечиваются кинетическая устойчивость системы, удержание дисперсной фазы и утяжелителя, должный уровень тиксотропии и т. п. Нижний предел вязкости характеризуется уравнением (У.З), а минимум 0ст должен задаваться, исходя из условий бурения. [c.236]

Вязкость растворов высокомолекулярных соединений изменяется в весьма широких пределах в зависимости от концентрации температуры, наличия примесей, а также внешних механических воздействий (взбалтывание, перемешивание). По характеру вязкости даже относительно малоконцентрированные растворы высокомолекулярных соединений должны быть отнесены к числу структурированных систем. Длинные нитевидные молекулы, связанные с растворителем и перепутанные друг с другом, образуя сложную сетку, являются причиной аномально высокой вязкости растворов. Повышение температуры, увеличивающее подвижность макромолекул, уменьшающее степень связи их с растворителем и уменьшающее вязкость растворителя, несколько снижает вязкость растворов высокомолекулярных соединений. Механические воздействия приводят к обратимому явлению тиксотропии, т. е. к разрушению структурных сеток, вызывающему временное, подчас значительное уменьшение вязкости системы. [c.180]

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]

В работах автора было выдвинуто новое обобщающее представление, которое объединяло системы обоих типов в том смысле, что понижение вязкости рассматривалось как результат разрушения структуры в системах обоих типов что тиксотропией, связанной со структурой, обладают системы обоих типов и что реологические закономерности в общем должны быть сходными в системах обоих типов. Это было выражено обобщенной схемой совокупности реологических кривых и кривых зависимости вязкости от напряжения сдвига, показанной на рис. 1 [16], практически совпадающей со схемой, представленной в работе [6]. Согласно этой схеме, на каждой кривой имеются две характерные точки, трактуемые как нижний предел текучести или нижний предел прочности структуры соответствующий началу разрушения структуры, и как верхний предел текучести Рг, соответствующий подавляющему разрушению структуры. [c.203]

Целью настоящей работы было показать существование тиксотропии у полимеров в конденсированном состоянии и то, что обратимые изменения их структуры совершаются в условиях перехода через предел сдвиговой прочности до выхода на режим установившегося течения в процессе релаксации после остановки течения при постоянной деформации и при отдыхе происходит полное восстановление свойств полимера. [c.323]

При образовании С. в процессах механич. диспергирования (тонкого измельчения) затрачивается работа А, пропорциональная поверхностному натяжению а твердой фазы на границе с окружающей средой. С увеличением степени лиофильности С. или при адсорбции добавок из окружающей среды а понижается и образование С. диспергированием облегчается. В пределе, при достаточно малом а, С. образуются самопроизвольно за счет энергии теплового движения или при очень слабом механич. воздействии — перемешивании. Это имеет место, напр., при диспергировании по определенным слабым местам кристаллич. решетки — плоскостям спайности в решетке графита или бентонитовых глин. При этом дисперсность может повышаться до образования иногда значительной коллоидной фракции (коллоидные С.). При увеличении концентрации дисперсной фазы, т. е. при переходе от разбавленных к концентрированным С., в них возникает коагуляционная структура, обнаруживаемая по резкому увеличению объема осадков. В коллоидных С. возникают также явления тиксотропии. [c.566]

Фиг. 351. Температурная зависимость предела тиксотропии у монтмориллонита уравнение Аррениуса удовлетворяется (Winkler).

Винклер исследовал тиксотропию монтмориллонита в немецком товарном продукте тиксотон и обратил особое внимание на соотношение значения предела тиксотропии Т с диаметром сосуда, в котором она определялась. Весьма характерный температурный эффект имеет вид уравнения типа [c.346]

Смазка, поступающая из капилляра 4, заполняет трубку тиксотропного восстановления, выходит нз нижиего капилляра этой трубки и разрывается около обреза капилляра в тот момент, когда масса столбика смазки превзойдет предел прочности на разрыв разрущенной и тиксотропио восстановившейся смазки. Время заполнения смазкой трубки тиксотропного восстановления составляет примерно 3 мин. [c.180]

Набухание эластичных гелей может происходить до некоторого предела (ограниченно набухающие студии), а может быть и беспредельным, сопровождающимся обратимым образованием золя. У некоторых гелей способность обратимо переходить в золи проявляется при механических воздействиях — перемешивании, встряхивании, раскачивании при снятии этих механических воздействий обратимые золи спова переходят в гели, причем эти превращения могут многократно повторяться (явление тиксотропии). [c.198]

Размеры рассмотренных участков реологической кривой могут быть самыми различными в зависимости от природы системы и условий, при которых проводят испытания механических свойств (например, температуры). В коагуляционных структурах систем с твердой дисперсной фазой предел упругости растет с увеличением концентрации частиц и межчастичного взаимодействия. В этом же наиравлении уменьшается область текучести. Для материалов, имеющих кристаллизационную структуру, например для керамики и бетонов, характерны большая (по напряжениям) гуковская область деформаций и практическое отсутствие области текучести — раньше наступает разрушение материала (хрупкость). Поэтому им не свойственны ни ползучесть, ни тиксотропия. Для полимеров с конденсационной структурой наиболее типичны релаксационные явления, включая проявление эластичности, пластичности и текучести. Доля Гуковской упругости в них возрастает с ростом содержания кристаллической фазы. Наличие области текучести у полимеров объясняют разрушением первоначальной структуры и возникновением определенного ориентирования макромолекул, надмолекулярных образований и кристаллитов. По окончании такой переориентации наблюдается некоторое упрочнение материала, а затем с ростом напряжения материал разруилается. В какой-то степени промежуточными реологическими свойствами между свойствами керамики и полимеров обладают металлы и сплавы. У них меньше области гуковской упругости (по напряжениям), чем [c.380]

Мало силикатный глинистый раствор, стабилизированный КМЦ, — термо- и солестойкая система. Содержание силиката натрия от 2,0 до 5,0%. Оптимальная величина pH = 8,5 -- 9,5. При повышеином содержании твердой фазы требуется применение реагентов-понизителей вязкости. При оптимальном содергкании твердой фазы и отсутствии в открытой части ствола скважины высококоллоидальных глин, как правило, реагенты-понизители вязкости не требуются. Тиксотропность малосиликатных буровых растворов регулируется н широких пределах очередностью ввода Силиката натрия и КМЦ. Ввод силиката натрия вызывает рост тиксотропии, а ввод. КМЦ — ее снижение. Поэтому обработку мало силикатных растворов следует проводить следуюш им образом ввести часть силиката натрия, необходимое количество КМЦ, а затем оставшуюся часть силиката натрия, которая и обеспечивает заданную величину тиксотропии. Термостойкость системы снижается при накоплении сульфат-ионов более 350 мг/л. Для восстановления термостойкости в этом случае необходимо применение хлористого бария. [c.198]

Там, где сдвигающее напряжение имеет наибольшее значение, материал деформируется сильнее. Если напряжение превосходит предел прочности, то происходит разрыв. В этом случае величина деформации превосходит величину О максимальной непрерывной деформации. Если деформация происходит в прессформе, то материал не может распасться по поверхности разрыва. Он может только скользить по ней. Образованию таких поверхностей скольжения благоприятствуют флуидные структуры и тиксотропия. [c.130]

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]

Скорость деформирования оказывает влияние и на характер разрушения структур. Как видно из рис. 44, развитым структурам глинистых суспензий присуще хрупкое разрушение. Лавинное разрушение связей в плоскости сдвига наступает, как только достигнуто критическое значение деформации. Согласно теории вязкости и тиксотропии К. Гудива, большинство связей структуры разрушается, когда расстояние между контактирующими атомами превышает двойной радиус их действия. Для глин это составляет 2-10 см. Критическая прочность единичного контакта при этом / = 10 дин, в то время как у обычных ньютоновских жидкостей с небольшой вязкостью / = = 2-10" дин. У глинистых суспензий с их многочисленными контактами прочность структур может колебаться в пределах до трех порядков, однако величина критической относительной деформации варьирует значительно меньше и на диаграммах напряжений редко превосходит 0,25%. [c.246]

Водные дисперсии глинистых минералов являются коагуляционными структурами с весьма совершенной тиксотропией. Многочисленные исследования механических свойств глинистых минералов показали [1, 19—28], что процессы развития деформаций во времени Ё = / (т ) при постоянном напряжении сдвига Р хорошо описываются уравнением для последовательно соединенных моделей Максвелла — Шведова и Кельвина. Опи характеризуются модулями быстрой El и медленной Е эластических деформаций, условным статическим пределом текучести Р и наибольшей пластической (шведовской) вязкостью Til [22]. Вычисляемые из этих констант структурно-механические характеристики — эластичность А,, пластичность по Воларовичу PjiJf i и период истинной релаксации 0i— являются критерием для оценки технологических свойств различных технических дисперсий. Авторами статьи, например, установлены соответствующие структурно-механические критерии для керамических масс и буровых глинистых растворов [23—26]. [c.190]

ТИКСОТРОПИЯ, обратимое изменение физ.-мех. св-в полимерных и дисперсных систем при мех. возде1]ствии в изотермич. условиях. Для жидких сред проявляется в понижении вязкости при течении и ее постепенном повышении после прекращения течения для вязко-пластичных сред — в уменьшении предела прочности (предела текучести) при деформировании и восстановлении его исходного значения при отдыхе для кристаллич. полимеров и эластомеров — в изменении деформац. характеристик при последоват. циклах нагружение — отдых. Т. обусловлена обратимыми изменениями структуры материала, напр, разрушением надмолекулярной структуры полимеров или коагуляц. контактов в дисперсных системах. Тиксотропными в-вa iи обладают строит, р-ры, лакокрасочные г атериалы, консистентные смазки, мн. пищ. продукты. [c.576]

J = Nil2x , и время релаксации, определяемое как a=Nilxy, представлены на графике как функции состава смеси растворителей (следует отметить, что декан не является растворителем для полистирола). Наблюдалось резкое возрастание т)о и Vi с увеличением содержания декана в смеси двух растворителей, однако податливость /с оставалась практически неизменной. Свойства течения этих растворов объясняются образованием трехмерной сетки типа сетки, предложенной Холденом и др. [8] и Майером [16]. При умеренном содержании декана блоки стирола становятся нерастворимыми и являются как бы сшивками с очень высокой функциональностью, что придает раствору характер сетки. Растворы простого блок-сонолимера (СБ) ведут себя так же, но характеризуются пределом текучести и тиксотропией. Однако в этом случае образуется не трехмерная сетка, а мицеллярная структура,, в которой полистирольные сегменты образуют жесткое ядро, а полибутадиеновые сегменты удерживают мицеллы в растворе. [c.266]

Деформация конденсированных полимерных систем, находящихся в вязкотекучем состоянии, может сопровождаться изменением состояния их надмолекулярных структур. Это явление наблюдается при переходе через предел сдвиговой прочности. Ему должна сопутствовать тиксотропия свойств вещества. Однако для конденсированных полимерных систем неизвестно, в каких масгптабах времени могут фиксироваться протекающие в них тиксо-тропные изменения. Переход через предел сдвиговой прочности, сопровождаемый разрушением структуры вещества, ранее был наиболее широко изучен на примере двухфазных конденсированных систем [1, 2]. Однако по отношению к конденсированным полимерным системам в вязкотекучем состоянии явление тиксотропии и гистерезис механических свойств не наблюдали даже в тех случаях, когда замечались интенсивные необратимые изменения [3]. Лишь Кепе [4] указывал на возможность существования у полимеров тиксотропии. [c.323]

Следует также теоретикам обратить внимание на вязкость коллоидов и вообще дисперсных систем, изучение которой представляет весьма интересную задачу большой практической важности. Необходимо обосновать теоретически принципы вискозиметрии коллоидов, которые в виду аномалии вязкости дисперсных систем до сих пор еще нельзя считать установленными. Необходимо далее развить теорию вязкости коллоидов, в частности в связи с их тиксотропией,, как то попытался сделать Гудив [39]. Особая задача теории вязкости коллоидов — выяснение зависимости вязкости от концентрации дисперсной фазы этот вопрос почти еще совершенно не разработан для высококонцентрированных систем. И до сих пор еще для дисперсных систем значительной концентрации применяются иногда уравнения Эйнштейна и Смолуховского, которые, как известно, оправдываются на опыте лишь в очень ограниченных пределах. В связи с этим можно приветствовать доклад И. А. Ребиндера [54], в котором он попыталс рассмотреть вязкость коллоидов в связи с их структурой, что должно послужить базой для развития теории вязкости дисперсных систем. [c.22]

Современное развитие нефтяного бурения, характеризующееся широким применением турбинного способа и переходом на сверхглубокие горизонты, выдвигает все более строгие требования к глинистым растворам, особенно к их структурно-механическим свойствам. Для бурения, в особенности для турбинного, нужны тиксотропные растворы. Однако тиксотропия их должна карактеризоваться большой начальной скоростью структурообразования и легкостью полного разрушения. Углещелочной реагент,, который в настоящее время доминирует при химической обработке глинистых растворов, не вполне удовлетворяет этим требованиям, хотя и принадлежит к числу лучших pea гентов, применяемых в практике бурения. Это подтвер ждается тем, что турбинное бурение почти до сих пор на существующих обработанных глинистых растворах не смогло выйти за пределы утяжеления удельного веса 1,8. [c.235]

Сущность метода заключается в определении изменения предела прочности на разрыв в результате интенсивного деформирования смазки в зазоре между ротором и статором тиксометра и при последующем тиксотропиом восстановлении. [c.336]

На рис. 18 представлена зависимость скорости сдвига от напряжения сдвига для эталонного реактивного топлива (температура начала кристаллизации —43Х и застывания —57°С) при температурах —56,3—58 и —60,3 °С. При —56,3 С топливо только слегка tик oтpoпнo и обладает малым пределом текучести ( 5 дин см ). При —58 °С предельная текучесть повыщаетс.ч, а тиксотропия становится резко выраженной. При —60,3 °С тиксотропия еще более усиливается. [c.51]

Тиксотропия в системах флоккулированной глины вызывается сопротивлением столкновению групп частиц, проходящих одни мимо других, но она изменяется в зависимости от скорости сдвига, несмотря на форму отдельных частиц каолинита, галлуазита или слюды. Посредством этой гипотезы можно объяснить условия в флоккулированных суспензиях, но ее одной все же не достаточно для удовлетворительного объяснения явлений, происходящих в дисперсных системах, когда большинство частиц действует независимо друг от друга. Вызывает интерес работа Нортона, Джонсона и Лоренса 2 , которые рассматривали значения отношения вязкос- ти к тиксотропии это отношение имеет размерность секунды , и в пределах ошибок эксперимента результат численно представляет постоянное значение, превышающее значение вязкости в 18 раз. Чтобы установить новое состояние равновесия, после любого изменения скорости сдвига в суспензиях глины, по-видимому, требуется время, равное 0,05 сек. Двойное участие отдельных частиц и их взаимодействия выражаются Нортоном и его сотрудниками уравнением, выведенным для коэффициента тиксотропии в зависимости от объемной концентрации, типа 0 = k -f йгС". [c.344]

Обзор всего комплекса, включающего кажущуюся вязкость Т1, тиксотропию 0 и предел текучести YP смесей глина — вода, дан в работах Нортона, Джонсона и Лоренса . Особенно завиаимости глинистых частиц от концентрации, т. е. их число пластичности N в данном объеме, систематически изучались в [c.353]

Как отмечают А. А. Карпинский и А. С. Казак, сложность вопроса транспортирования осадков обусловливается тем, что, кроме основных параметров, характеризующих движение по трубам (диаметр, шероховатость, скорость), на характер течения осадков оказьша ют влияние природа и структура осадков, их вязкость, предел текучести, влажность, насыщенность газами, тиксотропия, перемешивание и явление скольжения. Однако гла-ную роль из названных дополнительных факторов играют вязкость и предел текучести, ибо изменение всех других параметров приводит к изменению вязкости и предела текучести осадков, что определяет и величину возникающих при движении сопротивлений. Поэтому эти основные параметры должны быть учтены при обработке результатов. [c.11]

При увеличении напряжения структура разрушается (вязкость уменьшается) и восстановиться не успевает. Уменьшение вязкости отражается подъемом кривой течения и увеличением угла наклона, отвечающего пластической вязкости в уравнении Бингама. Экстраполяция этой части кривой к оси напряжений позволяет получить значение предельного напряжения сдвига Рт (предела текучести в уравнении Бингама), характеризующего усилие, необходимое для разрушения структуры, т. е. прочность структуры. Дальнейшее увеличение напряжения сдвига вызывает полное разрушение структуры конечный участок кривой течения отвечает течению жидкости согласно Закону Ньютона с наименьшей ньютоновской вязкостью. Экстраполяция этого линейного участка кривой обычно приводит в начало координат. Кривая течения суспензии с концентрацией между 9,1 и 17,7% аналогична кривой псевдопластиче-ского течения. Отличие состоит в то.м, что в данном случае вязкость уменьшается вследствие разрушения коагуляционной структуры, которое происходит во времени (тиксотропия) ири псевдопластическом течении вязкость уменьшается в результате мгновенной ориентации анизометрических частиц. Кроме того, кривая псевдопластического течения не имеет участка, отвечающего предельной разрушенно " структуре. [c.432]

Размеры рассмотренных участков реологической кривой могут быть раз.тичными в зависимости от природы системы и условий, при которых проводят опреде.тенпе механических свойств (например, температуры). В коагуляционных структурах систем с твердой дисперсной фазой предел упругости растет с увеличением концентрации частиц и межчастичного взаимодействия. В этом же направлении уменьшается область текучести. Для материалов, имеющих кристаллизационную структуру, например для керамики и бетонов, характерны большая (по напряжениям) гуковская область деформаций и практическое отсутствие области текучести — раньше наступает разрушение материала (хрупкость). Поэтому им не свойственны ни ползучесть, ни тиксотропия. [c.435]