流變學(xué)基礎(chǔ)

流變學(xué)被韋氏詞典定義為“對(duì)物質(zhì)形態(tài)變化和流動(dòng)的研究，包括彈性、粘性和可塑性”。在本章中，我們關(guān)注粘度，進(jìn)一步定義為“流體的內(nèi)部摩擦，由分子吸引力引起，使其抵抗流動(dòng)趨勢(shì)?！辈├诊wBrookfield 粘度計(jì)測量這種摩擦力，因此可用作流變學(xué)工具。本文的目的是讓您熟悉不同類型的流動(dòng)特性以及 Brookfield 粘度計(jì)作為流變儀器的使用，使您能夠?qū)缀跞魏瘟黧w進(jìn)行詳細(xì)分析。該信息對(duì)所有粘度計(jì)用戶都有用.

粘度的定義

粘度是流體內(nèi)部摩擦力的量度。當(dāng)一層流體移動(dòng)到相關(guān)另一層流體時(shí)，此摩擦力變得明顯。摩擦力越大，引起移動(dòng)（稱作剪切）所需的力值就越大。流體發(fā)生物理性移動(dòng)或分散時(shí)，例如傾倒、涂抹、噴灑、混合等，剪切就會(huì)出現(xiàn)。因此，就移動(dòng)所需用力而言，高粘性流體移動(dòng)所需的力大于低粘性物料移動(dòng)所需的力。

艾薩克·牛頓通過思考上圖所示模型來定義粘度。等面積A流體的兩條平行面被間隙隔開，正以不同速度V1和V2向同一方向移動(dòng)。牛頓認(rèn)為保持此速度差異所需的力與通過液體的速度差異或速度梯度成比例。為了說明這一點(diǎn)，牛頓寫道：

速度梯度，dv/dx，是中間層相對(duì)彼此移動(dòng)速度變化的衡量標(biāo)準(zhǔn)。這描述了液體所歷經(jīng)的剪切，因而稱作剪切率。后續(xù)論述中將用S來表示剪切率。其計(jì)量單位稱作sec-1。

F/A術(shù)語表示產(chǎn)生剪切動(dòng)作所需的每單位力。將其稱為剪切應(yīng)力，用F′表示；其計(jì)量單位為達(dá)因每平方厘米（dynes/cm2）。

采用這些簡化術(shù)語，通過此數(shù)學(xué)公式對(duì)粘度進(jìn)行定義:

粘度基本計(jì)量單位為泊。需用1dynes/cm2剪切應(yīng)力產(chǎn)生1sec-1剪切率的物料的粘度為1泊或100厘泊。您也會(huì)遇到以帕斯卡·秒（Pa·s）或毫帕斯卡·秒（mPa·s）為單位來表示的粘度測量值；這些是國際制單位，有時(shí)比公制標(biāo)準(zhǔn)更受歡迎。1帕斯卡-秒相當(dāng)于10泊；1毫帕斯卡-秒相當(dāng)于1厘泊。