시간 의존 점도
Time-dependent viscosity
연속체 역학에서 시간 의존 점도는 시간의 함수로 점도가 변하는 유체의 특성이다.이것의 가장 일반적인 유형은 연속 전단 하에서의 유체의 점도가 시간에 따라 감소하는 틱소트로피이며, 그 반대는 시간이 지남에 따라 점도가 증가하는 레오펙티입니다.
틱소트로픽 유체
일부 비뉴턴 유사 플라스틱 유체는 시간 의존적인 점도의 변화와 유체가 전단 응력을 오래 받을수록 점도가 낮아지는 비선형 응력 변형 거동을 보여줍니다.틱소트로픽 유체는 전단 속도의 단계적 변화에 도입되었을 때 점도 평형을 이루는 데 시간이 걸리는 유체이다.틱소트로픽 유체의 전단부가 일정 임계값을 초과하면 유체의 미세 구조가 파괴되고 전단 솎아내기 특성이 나타난다.
정적인 조건하에서 걸쭉한(점점) 특정 젤 또는 유체는 흔들림, 교반 또는 기타 응력을 받으면 얇아지고 흐르기 시작합니다.스트레스가 멈추면 시간이 지나면 점성이 더 높은 상태로 퇴보합니다.몇몇 틱소트로픽 액체는 케첩과 같이 거의 즉시 겔 상태로 돌아가며 의사 플라스틱 액체로 불린다.요구르트와 같은 다른 것들은 훨씬 더 오래 걸리고 거의 고체 상태가 될 수 있다.많은 겔과 콜로이드는 틱소트로픽 재료이며, 정지 상태에서는 안정된 형태를 나타내지만 교반 시 점차 유동적으로 변합니다.
예와 응용 프로그램
세포질, 활액(일부 뼈 사이의 관절에서 발견됨), 그리고 인체 내 기초 물질은 [1]정액과 마찬가지로 모두 틱소트로픽입니다.일부 종류의 꿀(예: 히더 꿀)은 특정 조건에서 틱소트로피를 나타낼 수 있습니다.
일부 점토(벤토나이트와 몬모릴로나이트 포함)는 동굴에서 발견되는 특정 점토 퇴적물과 마찬가지로 틱소트로성을 보인다(지하 흐름이 느린 경우 처음에는 건조하고 단단해 보이지만 파헤쳐지거나 방해될 경우 촉촉하고 수프처럼 되는 경향이 있다).지질공학적 용도에 사용되는 드릴링 머드는 틱소트로픽일 수 있습니다.
틱소몰딩과 같은 반고체 주조 공정은 일부 합금(대부분 경금속, 예를 들어 비스무트)의 틱소트로픽 특성을 매우 유리하게 사용합니다.특정 온도 범위 내에서 적절한 준비로 이러한 합금을 반고체 상태로 금형에 주입할 수 있으므로 일반 사출 성형 공정에서 주조된 것보다 수축이 적고 기타 특성이 뛰어난 주조물을 만들 수 있습니다.
전자제품 제조용 인쇄공정에서 사용되는 솔더 페이스트는 틱소트로픽이다.
많은 종류의 페인트와 잉크(예: 실크스크린 직물 인쇄에 사용되는 플라스티졸)는 틱소트로픽(thixotropic) 품질을 나타냅니다.대부분의 경우 잉크나 페인트는 균일한 층을 형성하기 위해 충분히 빠르게 흐르지만, 그 이상의 흐름(수직 표면에서는 처질 수 있음)에 저항하는 것이 바람직합니다.CMYK 타입의 인쇄 공정에서는, 높은 점도를 빨리 회복하는 틱소트로픽 잉크가 사용되고 있습니다.이것은 정확한 색재현을 위해 점의 구조를 보호하기 위해 필요합니다.
나사 고정 유체는 혐기적으로 경화하는 틱소트로픽 접착제입니다.
틱소트로피는 나폴리의 성 [2]야누아리우스와 같은 혈액 액상화 기적의 과학적 설명으로 제안되어 왔다.
틱소트로픽 유체의 다른 예로는 젤라틴, 쇼트닝, 크림, 잔탄껌 용액, 산화철 수성겔, 펙틴겔, 수소화 캐스터 오일, 녹은 타이어 고무의 카본블랙 현탁액, 많은 플로크 현탁액 및 많은 콜로이드 현탁액 등이 있습니다.
레오펙틱 유체
기본적으로 틱소트로피의 거울인 레오펙틱 유체는 시간 의존적인 점도의 증가를 보이는 비뉴턴 유체의 더 드문 종류입니다. 흔들리거나 교반할 때 두꺼워지거나 굳어집니다.레오펙틱 유체의 미세 구조가 연속적인 전단하에서 형성되기 때문에 전단력을 오래 받을수록 점도가 높아집니다(전단에 의한 결정화 때문일 수 있습니다).
예와 응용 프로그램
레오펙트 유체의 예로는 석고 페이스트, 프린터 잉크, 윤활유가 있습니다.
또한 특히 충격 흡수에서의 잠재적 사용과 관련하여 레오펙틱 재료에 대한 적극적인 연구가 진행 중이다.레오펙틱 패딩과 갑옷은 명백한 잠재적 군사 용도 외에도 스포츠 용품 및 운동화에서 스카이다이빙 및 자동차 안전까지 광범위한 분야에서 현재 사용되고 있는 대체 재료에 비해 상당한 이점을 제공할 수 있다.
레오펙트리와 레오펙트 유체의 사용 가능성에 대한 추가적인 통찰은 이력 [4]물리학에 대한 추가 연구를 통해 얻을 수 있습니다.
「 」를 참조해 주세요.
메모들
- ^ 헨드릭슨, T: "정형외과 질환 마사지", 9페이지.Lippincott Williams & Wilkins, 2003.
- ^ 갈라스첼리, 라마치니, 델라, 살라 공군과의 전투, "성 야누아리우스의 피", 영국의 화학 30.2, (1994:123)
- ^ "BBC Science - How to: make a liquid that's also a solid". Bbc.co.uk. 2013-08-05. Retrieved 2015-03-08.
- ^ "Numerical Calculation of Time‐Dependent Viscous Incompressible Flow of Fluid with Free Surface". Retrieved 2014-05-25.
레퍼런스
- J. R. 리스터와 H. A. 스톤(1996년).빠르게 회전하는 고밀도 유체 방울의 시간 의존적인 점성 변형.유체역학 저널, 317, 페이지 275-299 doi:10.1017/S0022112096000754
- 라이너, M. 및 스콧 블레어, 레올로지 용어, 제4권, 461쪽 (뉴욕:Achedemic Press, 1967년)
- "Numerical Calculation of Time‐Dependent Viscous Incompressible Flow of Fluid with Free Surface". Retrieved 2014-05-25.
