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(cè)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(guò)思考上圖所示模型來(lái)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(guò)液體的速度差異或速度梯度成比例。為了說(shuō)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(lái)表示剪切率。其計(jì)量單位稱作sec-1。

F/A術(shù)語(yǔ)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(jiǎn)化術(shù)語(yǔ)，通過(guò)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(lái)表示的粘度測(cè)量值；這些是國(guó)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。