粘度

粘度测量及应用

粘度是什么

粘度是流体的一种重要性质,它描述了流体的流动阻力,并与流体内部摩擦力有关. 最常见的一种流动行为是剪切流,在剪切力作用下,流体层相对地移动. 这种外力以剪应力的形式存在,剪应力的定义是作用在单位面积上的流体上的力,并导致跨越样品厚度的速度梯度,称为剪切速率. 与此过程相关的剪切粘度或动态粘度由剪切应力与剪切速率的比值给出,如下图所示.

黏度插图

非牛顿流体

许多简单的流体被归类为牛顿流体,这意味着它们的粘度与施加的剪切量无关. 例如水和简单的碳氢化合物. 随着流体复杂性的增加, 比如气泡的存在, 滴, 粒子或聚合物, 流体可能具有更复杂的行为,并表现出非牛顿的响应, 哪里粘度取决于施加的剪切量. 这些类型的流体通常称为结构化流体或复杂流体.

这种非牛顿行为在包括牙膏在内的许多工业和商业产品中是常见的, 蛋黄酱, 油漆, 化妆品和水泥, 哪些是剪切稀释流体, 粘度随剪切速率的增加而减小, 尽管剪切增厚可以发生在一些结构非常好的流体中. 

粘度的应用 

对大多数产品, 粘度要求在低剪切速率下保持高粘度,以防止沉降或滑脱, 但要在较高的剪切速率下薄化,以方便应用或加工. 因此,单一的粘度测量不足以描述这种材料的粘度,粘度应该在一个剪切速率或应力范围内测量, 或者至少是与利息的处理或应用相关的剪切速率. 非牛顿流体还可能出现屈服应力等其他现象, 触变性和粘弹性对材料性能和产品性能有重大影响.

Viscoity图

其他与分散有关的粘度参数是相对粘度, 比粘度和特性粘度, 哪一种方法可以测量溶质或分散相对溶液或分散相粘度的贡献. 这些参数最容易确定使用微分粘度计,如使用 OMNISEC凝胶渗透色谱(GPC)系统.

OMNISEC

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世界上最先进的多探测器GPC/SEC系统

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测量类型
粘度
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技术
阻容色谱法(SEC)
凝胶渗透色谱法