Реологические свойства твердообразных систем
Для всех этих систем имеется значительный предел текучести Рт.
Хрупкое тело разрушается при Р< Рт (предел хрупкости). Деление твердых тел на упругие, пластичные, хрупкие до известной степени условно, т.к. деформация зависит от условий течения, типа Р, времени действия Р и др. факторов.
Пример хрупких – неорганические бетон, керамика;
пластичных – металлы,
для органических полимеров характерно высокоэластичное и вязкотекучее состояние.
Твердообразные системы можно разделить на:
Бингамовские небингамовские
n=1 n<1, - псевдопластическое твердообразное тело
n>1, пластическое дилатантное тело
Общая формула, описывающая течение этих систем, может быть представлена в следующем виде:
Р = Рт + ()n, (4.14)
их реологические кривые сдвинуты относительно начала координат на Рт:
3
1
2
Рт р
η 2
1
3
Р
Рис. 4.19. Реологические кривые твердообразных тел
Твердообразные и жидкообразные тела отличаются не только наличием Рт, но и поведением при развитии деформации. Для твердообразных тел увеличение напряжения сдвига разрушает тело, а у структурированных жидкостей с ростом нагрузки совершается переход к ньютоновскому течению, отвечающему предельно разрушенной структуре.
Имеетеся множество систем с промежуточными структурно-механическими свойствами.
По реологическим свойствам к бингамовским твердообразным системам можно отнести буровые растворы, масляные краски, зубные пасты с небольшим Рт.
Для типично твердообазных тел характерен большой Рт.
Для твердообразных тел с коагуляционной структурой реологические кривые представлены на рис.4.20:
ƞ
Рст Рт Ркр Р
Рис.4.20. Реологические кривые твердообразных тел с коагуляционной структурой
При Рст начинается разрушение структуры. После снятия нагрузки до разрушения структура восстанавливается (тиксотропия) в системах со свободной упаковкой. При плотной1 упаковке этого не происходит.
С увеличением прочности структуры увеличивается Р т, а область текучести сужается. Такие системы обладают свойством формуемости, которое используется в керамических производствах.
Реологические свойства твердообразных систем с конденсационно-кристаллизационной структурой
В этих системах течение не является типичным свойством, реологические кривые строят в координатах γ= f(P).
γ
р1 р2 ркр Р
Рис.4.221. Реологические кривые твердообразных тел с конденсационно-кристаллизационной структурой
до р1 – закон Гука, р1 – предел упругости
до р2 – пластическое течение твердообразных систем
ркр – предел прочности, разрушение тела
Размеры участков могут быть самыми различными в зависимости от природы и условий испытания. Для керамики, бетона (кристаллическая структура) – участок до р1, полимеры с конд. структурой проявляют релаксационные явления, промежуточные свойства наблюдаются у металлов и сплавов.
Лекция10
Достарыңызбен бөлісу: |