假塑性

更新时间:2023-06-02 18:06

假塑性是指流体的粘度剪应变率的增加而减小。拥有此种性质的流体属于非牛顿流体,其剪应力与剪应变率之间的关系可通过幂律函数来表示。

定义

(pseudoplastic)

幂律流体(英语:power-law fluid)是一类非牛顿流体,其剪应力τ可表示为

其中,

表观粘度(apparent viscosity)或有效粘度(effective viscosity)则可表示为:

上述关系式又被称为奥斯特瓦尔德-德沃尔幂律关系(Ostwald–de Waele power law)。

幂律流体可以根据流动特性指数n取值的不同而分为三类:

n=1:牛顿流体 1-牛顿液体,斜率n=1

非牛顿(式)流体

是一种流体力学中的概念,与牛顿流体相对(如沥青,熔融状态的塑料,聚合物溶液,悬浮液(比如血液))。作用于液体微元上的摩擦应力除与当前的运动状态外还与液体过去的运动状态有关,也就是说,此种液体有记忆效应

四种类型流体

牛顿流体剪切增稠流体、假塑性流体宾汉流体剪应力剪应变率之间的关系如图1所示。

非牛顿流体可以分为纯粘性与粘弹性两类:

粘弹性非牛顿流体:这是一类在粘性流动中弹性行为已不能忽视的液体,例如聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯以及聚苯乙烯熔体等。液体中弹性行为是流动过程中聚合物大分子构象改变(蜷曲变为伸展)所引起,大分子伸展贮存了弹性能大分子恢复原来蜷曲构象的过程就引起高弹形变并释放弹性能。流动液体中弹性形变与聚合物的分子量,外力作用的速度或时间以及熔体的温度等有关。一般,随分子量增大,外力作用时间缩短(或作用速度加快)以及当熔体的温度稍高于材料的熔点时,弹性现象表现特别显著。聚合物挤出过程中的出口膨胀就是一种典型的弹性效应。

参考文献

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