Дилатантные системы

Рис. 1,7. Кривые течения в логарифмиче ских координатах i—дилатантная система 2—ньютоновская жидкостк (тангенс угла наклона=1,00) З—тело Сен-Еенанс (тангенс угла наклона=0) 4—тело Бингама 5—псевд пластичное тело.

Неньютоновские жидкости проявляют аномалии вязкости, т. е. отклонения от законов Ньютона и Пуазейля. Эти жидкости можно еще подразделить на псевдопластические и дилатантные. Для псевдо-пластических жидкостей характерно, что их скорость течения возрастает быстрее, чем приложенное давление. Это говорит об уменьшении коэффициента вязкости при возрастании давления. Кривая течения такой жидкости также проходит через начало координат, но имеет криволинейный ход с выпуклостью к оси абсцисс на значительном участке (рис. 23.9,2). Растворы многих полимеров ведут себя таким образом. Скорость течения дилатантных жидкостей растет медленнее, чем приложенное давление следовательно, их вязкость увеличивается при повышении давления и кривая имеет выпуклость к оси ординат (рис. 23.9, 3). Дилатантные системы называют также растекающимися. В растекающемся потоке скорость уменьшается при возрастании давления, что приводит к увеличению вязкости. Многие порошки и уплотненные дисперсные материалы проявляют склонность к растеканию. При малых давлениях (при сдвиге), прежде чем отдельные частицы смогут двигаться относительно друг-друга, их взаимная упаковка становится более рыхлой и система увеличивается в объеме. При этом вязкость уменьшается. [c.382]

Сопротивление сдвиговому деформирование дилатантных систем обусловлено наличием сил, препятствующих изменению объема системы, т. е. сил, действующих по нормали к плоскостям сдвига и к внешним свободным границам системы. Возникновение нормальных напряжений под действием сдвиговых напряжений является характерной особенностью дилатантных систем. Сопротивление сдвигу обусловлено тем, что увеличение объема, вызванное сдвиговой деформацией, сопровождается затеканием вязкой среды в полости между частицами, так как при кубической упаковке объеме этих полостей (1 -ф ) больше, чем при гексагональной. Быстрая деформация и, соответственно, повышенная величина нормальных напряжений сильнее прижимает частицы друг к другу, препятствуя перемещению частиц и сужая каналы, по которым идет перетекание жидкости в межчастичные полости. Это и ведет к непропорционально сильному увеличению напряжения сдвига с увеличением скорости деформации дилатантной системы. Такой механизм дилатантного поведения можно назвать геометрическим, поскольку он обусловлен переходом между геометрически разным расположением частиц. Ниже (см. формулы (3.12.13) и далее) будет показано, что имеются и иные механизмы. [c.690]

При нанесении покрытия с помощью валков может произойти его расщепление , когда часть пленкообразующего переходит на полотно основы, а часть остается на валке. Чаще всего это наблюдается при вращении валков в сторону движения полотна, когда скорость сдвига высокая, а пленкообразующая композиция (чаще всего сильно наполненная) обладает свойствами дилатантной системы, т. е. вязкость ее возрастает с возрастанием скорости сдвига. [c.186]

Необходимо учитывать также поведение композиции в процессе нанесения. Растворы полимеров, как правило, ведут себя как псевдо-пластические жидкости, вязкость которых снижается с возрастанием скорости сдвига. Толщина покрытия из таких растворов мало изменяется с увеличением скорости движения полотна основы. Но высоковязкие дисперсии могут обнаруживать свойства дилатантной системы, и увеличение скорости сдвига, вызывающее как бы загущение композиции, приводит к увеличению толщины покрытия. [c.187]

Наиболее характерными являются ньютоновская жидкость, тело Сен-Венана, тело Бингама, псевдопластичные неньютоновские жидкости и дилатантная система, характерная для суспензий с большим содержанием твердых частиц. Для них на фиг. 3 приведены кривые течения, характеризующие зависимости между напряжением сдвига и скоростью сдвига, полученные в вискозиметре. [c.8]

I — дилатантная система 2 — ньютоновская жидкость (тангенс угла наклона равен 1) 3—тело Сен-Венана (тангенс угла наклона равен нулю) 4—тело Бингама 5 — псевдопластическое тело. [c.8]

Исследования кривых течения различных смазок при низких средних скоростях деформации обнаружили необычные и даже несколько неожиданные факты. Оказалось, что у некоторых смазок, например у консталина (рис. 2), пушечной смазки (рис. 4), технического вазелина (рис. 5) при средней скорости деформации, равной от десятых долей до 10 1/се/с, кривые течения идут под углом менее 45°. Формально можно было бы причислить пластичные смазки в указанном диапазоне средней скорости деформации к дилатантным системам, вязкость которых увеличивается при увеличении средней скорости деформации. [c.286]

Среди полимерных материалов встречаются системы, характеризующиеся своеобразным, так называемым дилатантным, поведением в процессе течения. Дилатантные системы не подчиняются закону Ньютона в них каждому данному значению сдвигового напряжения т соответствует значение градиента скорости dv/dr, меньшее, чем это следовало бы согласно закону Ньютона. Зависимость т — в этом случае криволинейна, что указывает а изменение вязкости [c.170]

Такое поведение характерно, в основном, для суспензий с большим содержанием твердых частиц. При переработке полимерных материалов дилатантные системы встречаются крайне редко. В качестве примера можно привести шприцевание слегка смазанных гранул, например при переработке поливинилхлоридных пластизолей. [c.171]

Для полимерных материалов с большим молекулярным весом, до известной степени разветвленных, наиболее типичен другой вид неньютоновского поведения (см. рис. 103, 5). В таких системах вязкость также не остается постоянной. Но, в противоположность дилатантным системам, рост напряжения сдвига здесь отстает от роста градиента скорости, что указывает на уменьшение эффективности вязкости при увеличении градиента скорости. [c.171]

Следовательно, степенной закон описывает поведение псев-допластичной жидкости, когда п<1, и дилатантной системы, когда п>1. [c.43]

Вязкостные свойства многих жидкостей правильно описываются законом Ньютона. В этом случае график зависимости скорости сдвига от напрял<ения сдвига — прямая линия, как это показано на рис. 4. Однако во многих случаях, в частности при течении полимерных и многофазных систем, закон Ньютона не выполняется, и зависимость напряже- ний от скорости сдвига представляется одним из графиков, показанных на В рис. 4. Тиксотропные системы отличают- ся от псевдопластичных, а реопексные— 4 от дилатантных тем, что в тиксотропных и реопексных системах более резко проявляется зависимость свойств от времени, чем в псевдопластичных и дилатантных системах. Наибольший интерес для рассмотрения представляют псевдо-пластпчпые жидкости, поскольку такими жидкостями являются расплавы полиолефинов. [c.57]

Кривая 2 описывает псевдопластическое течение (нри ге< 1), наблюдаемое у расплавов растворов веществ, имеющих высокий молекулярный вес (полимеров). Кривая 3 описывает дилатантные системы (при п > 1), например очень концентрированные суспензии, вязкость которых возрастает по мере увеличения скорости сдвига [4, 31]. Дефлокулянты (см. 3.1 на стр. 49) превращают суспензию, обладающую свойствами бингемовского тела (кривая 4) в дилатант-ную жидкость в связи с возникновением на поверхности частиц значительного одноименного заряда [30]. Благодаря сильному отталкиванию частиц предельное напряжение сдвига не возникает в этих системах до тех пор, пока объемная концентрация частиц не станет больше той, при которой впервые наблюдается предел текучести. Она, проявляется у дисперсных систем с размерами частиц менее [c.149]

Менее характерен для лакокрасочных составов обратный случай реологического поведения — повышение вязкости с увеличением скорости сдвига, свойственный дилатантным системам (рис. 1.3, кривая 2). Он отмечается, в частности, у высо-конаполненных составов (густотертые масляные краски и шпатлевки) особенно при введении в них водных разбавителей. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология