觸變性,指在攪拌或其他機械作用下,體系的黏度或剪切應力隨時間變化的一種流變學特性。
在外力作用下,若體系的黏度隨時間下降,即具有時間因素的剪切變稀現象,稱為正觸變性;反之,若體系的黏度或剪切應力隨時間上升,即具有時間因素的剪切增稠現象,稱為負觸變性或震凝性。若在外力作用下,某個特定體系隨時間先后呈現正觸變性特征和負觸變性特征,稱之為復合觸變性。通常來說,觸變性特指正觸變性。一般來說,流體黏度的變化與體系內的化學。物理結構的變化相關,因此發生觸變效應時,可以認為液體內部有某種結構遭到破壞,或者認為在剪切作用下體系內某種結構的破壞速率大于其恢復速率。
簡介
觸變性
亦稱搖變。是凝膠體在振蕩、壓迫等機械力的作用下發生的可逆的溶膠現象。它是由弗羅因德利希(H.M.F.Freundlich 1928)發現的。細長的顆??咳醯?a href="/hebeideji/1753385940532959040.html">化學鍵連結形成網狀結構,很容易被外力破壞。據謂眼蟲的核等細胞內的結構就具有觸變性。肌肉收縮性蛋白的F肌動蛋白也顯示這種性質。
主要特點
觸變結構的主要特點是:
(1)從有結構到無結構,或從結構的拆散作用到結構的恢復作用是一個等溫可逆轉換過程;
(2)體系結構的這種反復轉換與時間有關,即結構的破壞和結構的恢復過程是時間的函數。同時結構的機械強度變化也與時間有關。實際上,觸變性是體系在恒溫下“凝膠-溶膠”之間的相互轉換過程的表現。
其他相近的概念
非牛頓流體包括剪切變稠型(脹流型)、剪切變稀型、假塑型、塑性型、觸變型以及震凝型流體等。
剪切變稠型
粘度隨流速梯度增大而增大,這是因為當顆粒濃度很高并接近最緊密排列時,兩層間的相對運動將使顆粒偏離最緊密排列,體積有所增加,需消耗額外能量。或者因為當流速增加而使顆粒動能增高時,可能越過能壘Eb 到達第一極小 Em1 而發生絮凝,使粘度增大。
剪切變稀型
粘度隨流速梯度增大而減小。這是因為在h 較大時,位能曲線上有一個第二極小 Em2,它將導致顆粒間形成較弱的絮凝,而流速增大時將破壞這種絮凝使粘度減小。也可能因為顆粒為棒狀或片狀,靜止時顆粒運動受阻,當受到剪切時,顆粒因形成隊列而粘度減小。
假塑型
粘度隨流速梯度增大而減小,它的剪切變稀的性質更為突出。
塑性型
該類流體由于絮凝很強而形成網絡結構,其特點是存在屈服應力τB ,τ <τB 時流體僅發生彈性形變。當τ >τB 時,網絡破壞并開始流動,剪切應力隨流速梯度而變化。
觸變型
在剪切作用下可由粘稠狀態變為流動性較大的狀態,而剪切作用取消后,要滯后一段時間才恢復到原來狀態。這是由于絮凝網絡經剪切破壞后,重新形成網絡需要一定時間。
震凝型
該流體能在剪切作用下變稠。剪切取消后,也要滯后一段時間才恢復變稀。
土的觸變性
當粘性土結構受擾動時,土的強度降低。但靜置一段時間,土的強度又逐漸增長,這種性質稱為土的觸變性。這是由于土粒、離子和水分子體系隨時間而趨于新的平衡狀態之故。
潤滑脂的觸變性
潤滑脂所具有的最基本的特性,就觸變性。潤滑脂的這種特性,決定了其可以在不適于潤滑油潤滑的部位潤滑,而顯示它優良的性能。
參考資料 >
觸變性.中國大百科全書.2024-03-25