眾所周知，液體在平直圓管內受切應力而發生流動的形式有層流和湍流兩種。層流時，液體的（de）流動是按許多彼此平行的流層（céng）進行的;同流層之間的各點速度彼此相（xiàng）同，但各層之間的（de）速度卻不一定相等，而且各層之間也無明顯的（de）相互影響。如果增大流動速度而使其超過一定的臨界值，則流動形式轉為湍流（liú），湍流時（shí）液體各點（diǎn）速度的大小（xiǎo）和方（fāng）向都隨時間而變化。層流與湍流的區分以雷諾數(Re)為準，在成型注塑加工 過程中，聚合（hé）物熔體流動時的雷諾數常小於10,而聚合物（wù）分散（sàn）體的雷諾數常不止此數，但（dàn）也不會大於2100,所以它們的流動基本上是層流。

為（wéi）了研究流體流動的性質，可以把層流流動看（kàn）成是一層層彼此相鄰的薄層液體沿外（wài）力（lì）作用方向進（jìn）行的相對滑移。液層是平（píng）直的平麵，彼此之間完（wán）全（quán）平行。F為（wéi）外部作用於整個液體的恒定剪（jiǎn）切力，A為向兩端無限延伸的液層麵積。管壁附 dv 近液層同時受到液體黏性阻力和（hé）管壁摩擦力的作（zuò）用，在管(管壁)摩擦力壁上液層（céng）的移動速度為零。這樣，就可以用剪切速率來代替速度梯度，兩者在數值上（shàng）相等。

牛頓(Newton)在研究低分子液體的流動行（háng）為時，發現切應力和剪切速率之（zhī）間存在著一定關係（xì），說明液層單位表麵上所加的切應力r與液層間的速（sù）度梯度成正比（bǐ），n為比（bǐ）例常數，稱為牛頓黏度。它是液體自身所固有的屬性，反映了液體的黏稠性，n的大小表征液體抵抗（kàng）外力引起形變的能力，不同液體的n值不同，與其分子結構和所處（chù）溫度有關（guān）。描述了層（céng）流液體簡單的規律，通常稱為牛頓流動定律，即牛頓流體的流變方程。凡液體層流時符合（hé）牛頓流動定律（lǜ）的通稱為牛頓流體。其特征為（wéi）應變隨應力作用（yòng）的時間線性（xìng）地增加，且黏度保持不變，應變具有不可逆性質（zhì），應力解（jiě）除後應變以變形保持（chí）下來。

由於大分子（zǐ）的長鏈結構和纏結，聚合物（wù）熔體的流動行為遠比低分子液體複雜。在寬廣的剪（jiǎn）切速率範圍內，這類（lèi）液體流動時剪切力和剪切速率不再成比例關係，液體的黏（nián）度也不是一個常數，因而聚合（hé）物熔體的流變行為（wéi）不服從牛（niú）頓流動定律（lǜ）。通常把流動行為不服從牛頓流動定律的流動稱為非牛頓型流動，具有這種（zhǒng）流動行為的液體稱（chēng）為非牛頓流體。此時，大（dà）多數聚合物都（dōu）表現為非牛頓流體。

塑料成（chéng）型注塑加工中常用（yòng）聚合（hé）物在非牛頓流體狀態（tài）剪切速率下的流（liú）動曲線。它們已不再是簡單的（de）直（zhí）線，不同類型流體的流動曲線是向上或向下彎曲的複雜曲線。當（dāng）作用於假塑性流體的切應力變化（huà）時，剪切速率的變化要比切應力的變化快得多。而膨脹性流體的（de）流變行為則正（zhèng）好相反，流體中剪切速率的變化（huà）比切應力的變化要慢。很明顯，流體的黏度已不是（shì）一個常數，它隨剪切速率或切應力而變（biàn）化。

因此，將非（fēi）牛頓流體的黏度定（dìng）義為表（biǎo）觀黏（nián）度n。由Ostwald-De Waele 提出的所謂指數定律方程是一種較能反映黏性流體流變性（xìng）質的經驗性表達式，在有限的範圍內有相當好的準（zhǔn）確性，且形式簡單。對一定的成型注塑加工過程來說，剪切速（sù）率（lǜ）總不（bú）可能很寬，因此，指數定律在分析液體的流變行為、加工的計算以及 注塑加工設備或模具的設計等方麵都較成（chéng）功。該定律認為：聚合物（wù）黏性（xìng）流體在定溫下於給定的剪（jiǎn）切速率範圍內流動時，切應力和剪切速（sù）率具有指數函數關係。

表觀黏度表征的是非牛頓流體在外力（lì）作用下抵抗剪切變形的能力，表觀黏度除與流體本身性質及溫度有關外，還受剪切速率影響，這就意味著外力大小及其作用的時間也能改變流體的黏稠性。

在指（zhǐ）數流動（dòng）規律中，非牛頓指數（shù）n和（hé）稠（chóu）度係數K均可由試驗測定。當n=1時，na=K= n,這意味著非牛頓流體轉變為牛頓流體，所以n值可用來反映非牛頓流體偏離牛頓流體性質的程度。n<1時，稱為假塑性流體。在（zài）注射成型中，除了熱固性聚（jù）合物和少數熱塑性聚合（hé）物外，大多數聚合物熔體（tǐ）均有近似假塑性流體的（de）流變（biàn）學性質。n>1時，稱為膨脹性流（liú）體。屬於膨脹性流體的主要（yào）是一些固體含量較高的聚合物懸浮液，以及帶有凝膠結構的聚合（hé）物溶液和懸浮液（yè），處於較高剪切速率下的聚氯乙（yǐ）烯糊的流動行為就近似這類流（liú）體。

在一定的成型注（zhù）塑加工工藝條件下，塑（sù）料的剪切速率的（de）範圍通（tōng）常是固定（dìng）的，如壓縮成型時的剪切速率（lǜ）範圍為（wéi）1~10s;注射成型時為103~105s-;壓（yā）注成型時為102~103s等。對於給定（dìng）的塑料來說，如果通過實驗求得了在這（zhè）種剪切速（sù）率範（fàn）圍下的黏度數據，則對該種塑料在（zài）指（zhǐ）定 注（zhù）塑加工成型方法中的操作難易程度就（jiù）能作出初步判斷。譬如在注射（shè）成型時，如果某（mǒu）一塑料熔體在溫度不大（dà）於其降解溫度且剪切速（sù）率為103s-的情況下測得其表觀黏度為50~500Pa·s,則在注射過程中將不會發生困難。表觀黏度（dù）過大時，則塑料模（mó）的大小與設計就受到較大的限製，同時壓縮塑件很易出（chū）現缺陷;過小（xiǎo）時（shí），溢（yì）料的現象比較嚴重，塑件（jiàn）質量也會產生問題。

標（biāo）題：注塑（sù）加工廠牛頓流體及（jí）其流變方程（chéng） 網址：http://www.guiyaochina.com/news/show/id/1654.html

*本站所有相（xiàng）關知識僅供大家參考、學習之用，部分來源於互聯網（wǎng），其版權均歸原作者及網站所有，如無意侵犯您的權利，請與小編聯係，我們將會在第一時間核實，如情況屬實會在3個工作日內刪除。 7*24小時免費（fèi）熱（rè）線： 13682521790 13714219339

文章關鍵詞：注塑加工廠牛頓流（liú）體及其流（liú）變方程，注塑模具，注塑模具廠家