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　　流變學基礎

　　要點：牛頓流體與非牛頓流體的概念與意義(掌握)

　　根據(jù)流動和變形形式不同，將物質分類為牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體遵循牛頓流動法則，非牛頓流體不遵循該法則。

　　一、牛頓流動

　　實驗證明，純液體和多數(shù)低分子溶液在層流條件下的剪切應力S與剪切速度D成正比，式11-1為牛頓粘度定律(newtonian equation)，遵循該法則的液體為牛頓流體(newtonian fluid)。

　　二、非牛頓流動

　　實際上大多數(shù)液體不符合牛頓定律，如高分子溶液、膠體溶液、乳劑、混懸劑、軟膏以及固-液的不均勻體系的流動均不遵循牛頓定律，因此稱之為非牛頓流體(non-newtonian fluid)，此種物質的流動現(xiàn)象稱為非牛頓流動(non-newtonian flow)。對于非牛頓流體可以用旋轉粘度計測定其粘度，對其剪切速度D隨剪切應力S的變化作圖可得，如圖14-7和14-8中所示的流動曲線(flow curve)或粘度曲線(viscosty curve)。圖14-7中(a)表示牛頓流體的流動曲線，(b)、(c)、圖14-8中(d)、(e)線為非牛頓流體的流動曲線。根據(jù)非牛頓流體的流動曲線的類型把非牛頓流動分為塑性流動、假塑性流動和脹性流動三種。

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　　(一)塑性流動

　　塑性流動(plastic flow)的流動曲線如圖14-7(b)所示，曲線不經(jīng)過原點，在橫軸剪切應力S軸上的某處有交點，將直線外延至橫軸，在S上某一點可以得屈服值 (yield value)。當剪切應力達不到屈服值以上時，液體在剪切應力作用下不發(fā)生流動，而表現(xiàn)為彈性變形。當剪切應力增加至屈服值時，液體開始流動，剪切速度D 和剪切應力S呈直線關系。液體的這種變形稱為塑性(plastisity)流動。引起液體流動的最低剪切應力為屈服值S0，塑性流體的流動公式可以用 (11-2)式表示：

　　而是存在一種時間差。即所謂的觸變性是施加應力使流體產生流動時，流體的粘性下降，流動性增加;而停止流動時，其狀態(tài)恢復到原來性質的現(xiàn)象。廣義上講，假塑性流動也可以歸到觸變性流動的范疇內。

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