AMETEK BROOKFIELD
ASCOTT ANALYTICAL EQUIPMENT LTD
ATP ENGINEERING BV
BINDER GmbH
BUCKLEYS (UVRAL) LTD
COATMASTER
DAKOTA ULTRASONICS
DEFELSKO CORPORATION
HACH LANGE
HANGON
HANNA INSTRUMENTS FRANCE
HILDEBRAND
KERN & SOHN GmbH
LABOMAT ESSOR
LAUDA
LENETA COMPANY
MITUTOYO FRANCE
Q-LAB CORPORATION
RHOPOINT INSTRUMENTS
RK PRINT COAT INSTRUMENTS Ltd
SIGMUND LINDNER GmbH
TABER INDUSTRIES
TAYLOR HOBSON LIMITED
TESTO
TQC BV
VEOLIA WATER STI
VERIVIDE
WALLACE
X-RITE EUROPE GMBH
Reologie wordt in de Webster Dictionary gedefinieerd als de studie van veranderingen in vorm en de stroming van materie, inclusief elasticiteit, viscositeit en plasticiteit. We zullen in dit hoofdstuk focussen op viscositeit, gedefinieerd als "de inwendige wrijving van een vloeistof, veroorzaakt door moleculaire aantrekking, waardoor het de neiging heeft om stroming te weerstaan". Uw Brookfield-viscositeitsmeter meet deze wrijving en functioneert dus als een reologie-instrument. Het doel van dit hoofdstuk is om u te informeren over de verschillende soorten stromingsgedrag en om uw Brookfield-viscositeitsmeter te gebruiken als een echt reologie-instrument waarmee u gedetailleerde analyses kunt uitvoeren van vrijwel elk type vloeistof. Dit gedeelte is van belang voor elke gebruiker van de viscositeitsmeter, vooral voor degenen die aanhangers zijn van theoretische en academische stromingen over viscositeitsmetingen.
Viscositeit is de maat voor de interne wrijving van een vloeistof. Deze wrijving treedt op wanneer een vloeistoflaag in beweging wordt gebracht ten opzichte van een andere laag. Hoe groter de wrijving, hoe groter de hoeveelheid energie die nodig is om de beweging op te wekken die hier wordt aangeduid als afschuiving. Afschuiving treedt op wanneer de vloeistof fysiek wordt verplaatst, zoals wanneer deze wordt gegoten, aangebracht, gespoten, gemengd, enz. Sterk viskeuze vloeistoffen hebben meer energie nodig om te bewegen dan minder viskeuze vloeistoffen
Isaac Newton definieert viscositeit door het diagram in figuur 4-1 te bekijken. Twee parallelle vloeistofvlakken van gelijke oppervlakte A worden gescheiden door dx en bewegen in dezelfde richting maar met verschillende snelheden v1 en v2. Newton stelt dat de kracht die nodig is om dit snelheidsverschil te behouden evenredig is met het snelheidsverschil door de vloeistof of snelheidsgradiënt. Om dit uit te drukken, schrijft Newton:
of
is een constant kenmerk van een bepaald product dat de viscositeit wordt genoemd.
De snelheidsgradiënt is de maat voor de verandering in snelheid waarmee de tussenliggende lagen tegenover elkaar bewegen. Het vertegenwoordigt de afschuiving die de vloeistof ondergaat en wordt daarom de afschuifsnelheid genoemd. We zullen het voortaan weergeven met de letter S. De meeteenheid is de tweede macht –1 (sec-1). De term F / A vertegenwoordigt de kracht die per oppervlakte-eenheid nodig is om de afschuifwerking te produceren. Het wordt schuifspanning genoemd en wordt weergegeven door F '. De maateenheid is dyne per vierkante centimeter (dynes / cm2), of N / m2 of Pa. Met behulp van deze vereenvoudigde termen kan viscositeit worden gedefinieerd door de volgende wiskundige formule
De maateenheid voor viscositeit is evenwicht. Een product dat een kracht van 1 dyne per vierkante centimeter vereist om een afschuifsnelheid van 1 s-1 te produceren, heeft een viscositeit van 1 Poise of 100 centipoise. Je zult ook viscositeitsmetingen tegenkomen die worden uitgedrukt in Pascal-seconden (Pa.s) of milliPascal-seconden (mPa.s). Dit zijn de eenheden van het internationale systeem en hebben soms de voorkeur boven het CGS-systeem. Een Pascal-seconde is gelijk aan 10 Poises. Een milliPascal-seconde is gelijk aan 1 centiPoise. Newton is van mening dat elk materiaal bij een bepaalde temperatuur een viscositeit heeft die onafhankelijk is van de afschuifsnelheid. Voor hem zal de dubbele uitgeoefende kracht ervoor zorgen dat de verplaatsing twee keer zo snel is. Zoals we zullen zien, had Newton slechts gedeeltelijk gelijk.
Dit type stromingsgedrag dat Newton van toepassing achtte op alle vloeistoffen, wordt niet verrassend Newtoniaans gedrag genoemd. Dit is echter slechts een van de vele andere stromingsgedragingen die u kunt tegenkomen. Een Newtoniaanse vloeistof wordt grafisch weergegeven in figuur 4-2. Grafiek A laat zien dat de relatie tussen de schuifspanning (F ') en de afschuifsnelheid (S) een rechte lijn is. Grafiek B laat zien dat de viscositeit van de vloeistof constant blijft, ongeacht de afschuifsnelheid. Typische Newtonse vloeistoffen zijn bijvoorbeeld water en motoroliën.
Dit betekent in de praktijk dat bij een gegeven temperatuur de viscositeit van een Newtoniaanse vloeistof constant blijft, ongeacht het viscosimeter-model, het type bewegend lichaam en de snelheid waarmee deze wordt gemeten. Brookfield-standaardoliën zijn Newtoniaans over het afschuifbereik dat door Brookfield-apparatuur wordt gegenereerd. Daarom kunnen ze worden gebruikt met al onze viscositeitsmetermodellen (behalve de modellen CAP 1000 en CAP2000). Newtoniaanse vloeistoffen zijn misschien wel de gemakkelijkste vloeistoffen om te meten. Pak gewoon je viscositeitsmeter en meet ... Ze komen helaas niet zo vaak voor als vloeistoffen in de meer complexe niet-Newtoniaanse groep
Een niet-Newtoniaanse vloeistof wordt globaal gedefinieerd als een vloeistof waarvan de F '/ S-verhouding niet constant is. Met andere woorden, wanneer de afschuiftijd varieert, varieert de schuifspanning niet in dezelfde verhoudingen (en niet noodzakelijk in dezelfde richting). De viscositeit van dergelijke producten verandert daarom wanneer de afschuiving varieert. De experimentele parameters zoals viscositeitsmeter, mobiel en snelheid hebben dus een effect op de viscositeitsmeting van een niet-Newtoniaans product. De gemeten viscositeit wordt dan schijnbare viscositeit genoemd en deze meting kan alleen worden gebruikt als de experimentele parameters van de meting worden verstrekt. Niet-Newtoniaanse stromingen kunnen worden gevisualiseerd door te denken aan vloeistoffen die bestaan uit een mengsel van moleculen van verschillende afmetingen en vormen. Wanneer ze dicht bij elkaar passeren, zoals tijdens een stroom, zullen hun afmetingen, vormen en samenhangende krachten bepalen hoeveel kracht er nodig is om ze te verplaatsen. Bij elke specifieke afschuifsnelheid kunnen de uitlijningen anders zijn en is er meer of minder kracht nodig om de beweging in stand te houden. Er zijn verschillende soorten stromingsgedrag voor niet-Newtoniaanse vloeistoffen. De meest voorkomende soorten die u tegenkomt zijn:
Dit type vloeistof vertoont een afname in viscositeit naarmate de afschuifsnelheid toeneemt, zoals weergegeven in afbeelding 4-3. Waarschijnlijk de meest voorkomende niet-Newtoniaanse vloeistoffen, omvatten afschuifverdunners verven, emulsies en alle soorten dispersies. Dit type vloeigedrag wordt ook wel "shear thinning" genoemd.
Kenmerkend voor dit type vloeistof is de toename in viscositeit bij toenemende afschuifsnelheid. Hoewel zeldzamer dan afschuifstroming, wordt het verdikkingsgedrag door afschuiving vaak waargenomen in vloeistoffen die een hoog gehalte aan niet-geblokkeerde vaste stoffen bevatten, zoals klei, maïszetmeel gemengd in water en water / zandmengsel. Het dilatatiegedrag wordt ook wel "shear thickening" genoemd.
Dit type vloeistof gedraagt zich in rust als een vaste stof. Er moet een bepaalde kracht op deze vloeistof worden uitgeoefend om deze te laten bewegen. Deze kracht wordt het “vloeipunt” genoemd. Ketchup is een goed voorbeeld van dit type product. Het vloeipunt verhindert dat het uit de fles stroomt, tenzij de fles wordt geschud, waardoor de stroom vrij komt. Wanneer de vloeigrens wordt overschreden, kan de vloeistof een Newtoniaanse, afschuifverdunnende of afschuifverdikkende stroming vertonen.
Tot nu toe hebben we alleen de invloed van shear op het stromingsgedrag van niet-Newtoniaanse vloeistoffen genoemd. Wat gebeurt er als er rekening moet worden gehouden met de tijd? Deze vraag brengt ons ertoe twee nieuwe soorten niet-Newtoniaanse stroming te onderzoeken: thixotropie en anti-thixotropie.
Sommige vloeistoffen vertonen een verandering in viscositeit in de loop van de tijd onder constante afschuifomstandigheden. Er zijn twee categorieën om te overwegen:
Zoals weergegeven in de volgende afbeelding, vertonen thixotrope vloeistoffen een afname in viscositeit in de loop van de tijd onder constante afschuiving.
Dit is het tegenovergestelde van thixotroop gedrag, de viscositeit van de vloeistof neemt toe met de tijd onder constante afschuiving.
Thixotropie en anti-thixotropie kunnen voorkomen in combinatie met al het andere eerder besproken gedrag of alleen bij bepaalde schuifkrachten. Het tijdselement is extreem variabel. Bij constante afschuiving bereiken sommige vloeistoffen hun uiteindelijke viscositeit in een paar seconden, terwijl voor sommige andere de stabilisatie enkele dagen kan duren. Antithixotrope vloeistoffen zijn zeldzaam. Thixotropie wordt vaak waargenomen in materialen zoals vetten, drukinkten en verven. Wanneer thixotrope vloeistof wordt blootgesteld aan variërende afschuifkrachten, reageert het zoals weergegeven in afbeelding 4-8. Een afschuifspanning / afschuifsnelheidscurve werd gemaakt door de afschuifkracht te verhogen tot een bepaalde waarde en deze vervolgens te verlagen tot het beginpunt. Merk op dat de stijgcurve en de dalingscurve niet samenvallen. Deze hysteresecurve is te wijten aan de daling van de viscositeit van de vloeistof in de loop van de tijd. Deze effecten kunnen omkeerbaar of onomkeerbaar zijn. Sommige vloeistoffen zullen, als ze een tijdje staan, terugkeren naar hun oorspronkelijke viscositeit, terwijl andere nooit meer zullen terugkeren.
Het reologische gedrag van een vloeistof kan uiteraard belangrijke effecten hebben op viscositeitsmeettechnieken. In paragraaf 4.7 bespreken we enkele van deze effecten en hoe daarmee om te gaan. Hoofdstuk 5 presenteert geavanceerde wiskundige technieken die worden gebruikt om stromingsgedrag onder een grote verscheidenheid aan omstandigheden te analyseren. We zullen echter eerst de effecten van laminaire en turbulente stroming op viscositeitsmetingen bespreken.
De definitie van viscositeit impliceert het bestaan van wat laminaire stroming wordt genoemd, d.w.z. de beweging van de ene vloeistoflaag ten opzichte van de andere zonder materiaaloverdracht van de ene naar de andere.
Afhankelijk van een aantal factoren is er een maximale rijsnelheid waarbij materiaaloverdracht kan plaatsvinden. Dit fenomeen wordt turbulentie genoemd. Grotere moleculen of deeltjes springen van de ene laag naar de andere en dissiperen een aanzienlijke hoeveelheid energie tijdens de manoeuvre. Het netto resultaat is dat er meer energie nodig is om de turbulente stroming op dezelfde snelheid te houden als de laminaire stroming.
De toename van de benodigde energie komt tot uiting in een schijnbaar grotere schuifspanning dan die wordt waargenomen bij laminaire stroming bij dezelfde afschuifsnelheid. Het eindresultaat is een verkeerde viscositeitswaarde, omdat deze belangrijker is.
De transformatie van een laminaire stroming in een turbulente stroming hangt ook af van andere factoren dan de bewegingssnelheid van de lagen. De viscositeit van het product, het soortelijk gewicht, de geometrie van de gebruikte mobiel en de grootte van de container beïnvloeden ook het begin van het moment waarop turbulentie optreedt.
Er moet onderscheid worden gemaakt tussen turbulente stromingsomstandigheden en expansief stromingsgedrag (zie rubriek 4.4). In het algemeen nemen de viscositeiten van afschuifverdikkende materialen gestaag toe naarmate de afschuiving toeneemt. Het optreden van turbulente stroming wordt gekenmerkt door een relatief plotselinge en significante toename in viscositeit vanaf een bepaalde afschuifdrempel. Het vloeigedrag van deze materialen boven dit punt kan Newtoniaans of niet-Newtoniaans zijn.
Vanwege de relatief lage afschuifsnelheden waarmee de meeste Brookfield-viscosimeters werken, is het onwaarschijnlijk dat u turbulente stromingen tegenkomt, tenzij u viscositeiten meet van minder dan 15 cP met de viscositeitsmeters uit de LV-serie en minder dan 85 cP met de viscositeitsmeters uit de LV-serie. andere modellen. Hoe groter de viscositeit van de vloeistof, hoe kleiner de kans dat er turbulentie optreedt. Als turbulentie wordt waargenomen bij het meten van vloeistoffen met een lage viscositeit, kan dit vaak worden geëlimineerd door het ULA-accessoire te gebruiken.
Viscometergegevens presenteren zich vaak als een "venster" waardoor andere materiaaleigenschappen kunnen worden waargenomen. Viscositeit is gemakkelijker te meten dan de meeste eigenschappen die erop van invloed zijn, waardoor het een interessant hulpmiddel is voor de karakterisering van materialen. Eerder in dit hoofdstuk hebben we gekeken naar de verschillende soorten reologisch gedrag en hoe deze te identificeren. Nadat u het specifieke reologische gedrag van uw product hebt vastgesteld, kunt u zich afvragen wat deze informatie inhoudt met betrekking tot de andere kenmerken ervan. Dit gedeelte, gebaseerd op informatie die door de jaren heen door onze klanten is verzameld, is bedoeld om u aan het denken te zetten over de mysteries die uw viscositeitsmeter u zal helpen oplossen.
Een van de meest voor de hand liggende factoren die het reologische gedrag van een materiaal kunnen beïnvloeden, is temperatuur. Sommige materialen zijn erg temperatuurgevoelig en een relatief kleine variatie kan een aanzienlijke verandering in viscositeit veroorzaken. Andere producten zijn niet erg temperatuurgevoelig. Rekening houden met het effect van temperatuur op de viscositeit is essentieel bij de evaluatie van materialen die onderhevig zijn aan temperatuurschommelingen tijdens de fabricage of tijdens het eindgebruik (motoroliën, vet, smeltlijmen, enzovoort.)
Concreet zijn niet-Newtoniaanse producten eerder regel dan uitzondering. Een waardering van de effecten van de afschuifsnelheid wordt dus noodzakelijk gemaakt voor iedereen die betrokken is bij de praktische toepassingen van reologische gegevens. Het zou bijvoorbeeld rampzalig zijn om te proberen een afschuifindikker door een systeem te pompen, gewoon om te zien dat het in de pomp "stolt" en het totale productieproces onderbreekt. Hoewel dit een extreem voorbeeld is, mag het belang dat de afschuifsnelheid kan hebben niet worden onderschat. Wanneer het product onderhevig is aan verschillende afschuifsnelheden tijdens de fabricage of tijdens het eindgebruik, is het essentieel om de viscositeit bij deze schaar te kennen. Als deze afschuiving niet bekend is, moet een schatting worden gemaakt. De viscositeitsmetingen moeten dan worden uitgevoerd met een schaar die zo dicht mogelijk bij de geschatte waarden ligt. Het is zeer vaak onmogelijk om de viscositeit van een product te meten bij de afschuifsnelheden van het eindgebruik, omdat deze waarden buiten het afschuifbereik van de viscositeitsmeter vallen. Het is dan nodig om metingen uit te voeren bij verschillende scharen en de metingen te extrapoleren naar de gewenste afschuiving. Dit is niet de meest nauwkeurige methode om deze informatie te verkrijgen, maar het is vaak het enige beschikbare alternatief, vooral wanneer de afschuifsnelheden erg hoog zijn. In feite is het altijd raadzaam om viscositeitsmetingen uit te voeren bij verschillende afschuifsnelheden om reologisch gedrag te detecteren dat een effect kan hebben op het fabricageproces of de eindgebruiksmethode. Als de afschuifwaarden onbekend zijn of als ze er niet toe doen, is een eenvoudige curve van viscositeit versus rotatiesnelheid vaak voldoende. Voorbeelden van materialen die onderhevig zijn aan en worden beïnvloed door grote variaties in afschuifkrachten tijdens fabricage of eindgebruik zijn: verven, cosmetica, vloeibare latex, coatings, bepaalde voedingsproducten en bloed in de menselijke bloedsomloop. . De volgende tabel toont typische voorbeelden van verschillende afschuifsnelheden.
Situatie | Typisch strand afschuiving (s-1) |
Toepassing |
Afzetting fijne poeders in suspensies | 10-6 –10-4 | Producten farmaceutische producten, verven |
Egaliseren door oppervlaktespanning | 10-2 - 10-1 | Verven, drukinkten |
Afvoer door zwaartekracht | 10-1 - 101 | Verf en coating, spoelwater |
Extruders | 100 - 102 | Polymeren |
Kauwgom | 101 - 102 | Levensmiddelen |
Coating aangebracht door weken | 101 - 102 | Schilderijen, suikerwerk |
Mengen en roeren | 101 - 103 | Industriële vloeistoffen |
Stroom in buizen | 100 - 103 | Pompen, Bloedstroom |
Spray en kwast applicatie |
103 - 104 | Spuiten, verven, vernevelen van brandstoffen |
Wrijving | 104 - 105 | Aanbrengen van crèmes en lotion op de huid |
Malen van pigmenten in vloeibare basen | 103 - 105 | Verven, drukinkten |
Hoge coating snelheid | 105 - 106 | Papier |
Smering | 103 - 107 | Motoren |
De conditie van het product kan een aanzienlijk effect hebben tijdens het meten van de viscositeit. Het is daarom belangrijk om hiervan bewust te zijn en zoveel mogelijk controle te hebben over de omgeving van elk product dat u moet meten. Ten eerste moeten de viscositeitsmeettechnieken zoals beschreven in paragraaf 3.3 worden toegepast. Verschillende variabelen zoals: viscositeitsmeter, beweging / snelheidscombinatie, vatgrootte, aan- of afwezigheid van schuifmaat, producttemperatuur, monstervoorbereidingstechniek, enz., Kunnen niet alleen de reproduceerbaarheid van de meting maar ook de werkelijke viscositeitswaarde van het product dat u meet. Ten tweede moeten andere, minder voor de hand liggende parameters die de viscositeit kunnen beïnvloeden, worden overwogen. Het product kan bijvoorbeeld gevoelig zijn voor de omgevingsatmosfeer, zoals het geval is bij tandheelkundige producten, metallurgische producten en bijproducten van hoogovens, bloed en slijm. In deze gevallen kan een gunstige gecontroleerde atmosfeer vereist zijn (zie informatie over spoelsystemen in paragraaf 2.1.10). Een andere factor die de viscositeitsmeting kan beïnvloeden, is de homogeniteit van het monster. Het verdient vaak de voorkeur om een homogeen monster te hebben. Zo kunnen meer reproduceerbare resultaten worden verkregen. Soms is de neiging van een materiaal om te scheiden in verschillende niet-homogene lagen echter het meest interessante kenmerk. In dit specifieke geval moet ervoor worden gezorgd dat het product niet wordt geschud, geschud of gemengd voordat u het bestudeert.
De tijd die verstreken is tijdens het uitoefenen van een schuifspanning heeft duidelijk invloed op thixotrope en anti-thixotrope materialen (tijdsafhankelijke materialen). Maar veranderingen in viscositeit in veel materialen kunnen in de loop van de tijd optreden, zelfs als het product niet wordt blootgesteld aan schuifspanningen. Bij het selecteren en voorbereiden van monsters voor viscositeitsmeting moet rekening worden gehouden met het fenomeen van veroudering. Houd ook rekening met het feit dat de meeste materialen viscositeitsveranderingen zullen ondergaan tijdens het verloop van een chemische reactie, en dat de viscositeitsmeting die op een bepaald moment tijdens de reactie wordt uitgevoerd, aanzienlijk kan verschillen van de gemeten viscositeit. een andere keer.
Veranderingen in druk kunnen bellenvorming veroorzaken in opgeloste gassen, verandering in volume en distributie van gassen en kunnen in sommige gevallen turbulentie veroorzaken. Er wordt niet zo vaak rekening gehouden met de druk als met andere parameters. De druk comprimeert de vloeistoffen en verhoogt zo de intermoleculaire weerstand. Vloeistoffen kunnen onder invloed van zeer hoge drukken op dezelfde manier worden gecomprimeerd als gassen, maar in mindere mate. De toename van de druk veroorzaakt een toename van de viscositeit. Bijvoorbeeld de stromingseigenschappen van sterk beladen slib (groter dan 70-80% naar volume van deeltjes), wanneer de vloeistoffase onvoldoende is om alle gaten tussen de deeltjes te vullen, het resultaat zijn van een mengsel van drie fasen (vast, vloeibaar en lucht). Door de aanwezigheid van lucht is het mengsel samendrukbaar en daarom, hoe meer het wordt gecomprimeerd, hoe beter het bestand is tegen stroming.
Wat er met een monster is gebeurd voordat de viscositeit ervan werd gemeten, kan het resultaat aanzienlijk beïnvloeden, vooral voor vloeistoffen die gevoelig zijn voor hitte en veroudering. Daarom moeten opslagomstandigheden en monstervoorbereidingstechnieken worden ontworpen om hun effecten op de viscositeitsmeting te minimaliseren. Met name thixotrope materialen zijn gevoelig voor hun geschiedenis omdat hun viscositeit wordt aangetast als ze eerder zijn geroerd, gemengd, gegoten of als ze een andere actie hebben ondergaan die afschuiving veroorzaakt. 4.7.7 Samenstelling en additieven De samenstelling van een materiaal is een van de bepalende factoren van de viscositeit. Wanneer de samenstelling wordt gewijzigd, hetzij door de verhoudingen van de verschillende componenten te veranderen, hetzij door een ander materiaal toe te voegen, is een verandering in viscositeit zeer voorspelbaar. Het toevoegen van oplosmiddel aan een drukinkt vermindert bijvoorbeeld de viscositeit van de inkt. Alle soorten additieven worden gebruikt om de reologische eigenschappen van verven te beheersen.
Dispersies en emulsies zijn meerfasige materialen die bestaan uit een of meer vaste fasen gedispergeerd in een vloeibare fase. Ze kunnen reologisch worden beïnvloed door een aantal factoren. Naast de meeste van de hierboven beschreven factoren, spelen de vreemde eigenschappen van meerfasige materialen een zeer belangrijke rol in de reologie van dergelijke materialen.
Een van de belangrijkste kenmerken die moeten worden bestudeerd, is de staat van samenhang van het materiaal. Zijn de deeltjes waaruit de vaste fase bestaat gescheiden en verschillend of zijn ze gegroepeerd? Hoe groot zijn de groepen en zijn ze sterk verenigd? Als de groepen een groot volume in de dispersie innemen, zal de viscositeit hoger neigen te zijn. Dit komt door de grotere kracht die nodig is om de cohesiebindingen van de gesuspendeerde vaste stof te verbreken.
Wanneer de blokken in de dispersie zijn geagglomereerd, kan het gedrag van het agglomeraat een stroomverdunning met afschuifkracht induceren. Bij lage afschuifkrachten kan het agglomeraat vervormen maar relatief intact blijven. Wanneer de afschuiving toeneemt, kan het agglomeraat uiteenvallen in verschillende individuele blokken, waardoor de wrijvingsgebieden worden verkleind, waardoor de viscositeit afneemt. Zie rubriek 4.4 voor meer details over het gedrag bij afschuifverdunning. Als de bindingen in het agglomeraat erg sterk zijn, kan het systeem een vloeigrens hebben (zie paragraaf 4.4 over plastisch gedrag). Het belang van de drempelwaarde hangt af van de kracht die nodig is om deze banden te verbreken.
Als de flocculatiestructuur van het materiaal na verloop van tijd wordt vernietigd terwijl het aan een vaste spanning wordt blootgesteld, zal een vloeigedrag van het "tijdsafhankelijke" type worden waargenomen (zie paragraaf 4.5).
Als de afschuifsnelheid wordt verminderd na vernietiging van de gehele of een deel van de flocculatiestructuur, kan de viscositeit van het materiaal lager zijn dan in het verleden bij dezelfde afschuifsnelheid. Wanneer de blokken na vernietiging weer samen beginnen te komen, beïnvloedt de snelheid waarmee deze verzameling plaatsvindt de tijd om terug te keren naar het aanvankelijke viscositeitsniveau. Als de snelheid hoog is, zal de viscositeit na korte tijd vrij gelijkaardig zijn aan de beginwaarde. Als de snelheid laag is, zal de viscositeit voor langere tijd op een lager niveau blijven. Dit is kenmerkend voor een reologisch gedrag dat thixotropie wordt genoemd (zie rubriek 4.5).
De deeltjes-tot-deeltje-aantrekking van de gedispergeerde vaste fase hangt af van het type materiaal dat aanwezig is op het grensvlak tussen de vloeistoffase en de vaste fase, wat op zijn beurt de reologische eigenschappen van het systeem beïnvloedt. De introductie van flocculanten of anti-flocculantia in het systeem is dus een methode om de reologie ervan te beheersen. De vorm van de deeltjes die de gedispergeerde fase vormen, is ook belangrijk bij het bepalen van de reologie van het systeem. Deeltjes die in een vloeibaar medium zijn gesuspendeerd, draaien constant. Als deze deeltjes in wezen bolvormig zijn, kan de rotatie vrij zijn. Als de deeltjes echter scherp of afgeplat van vorm zijn, is het gemak van rotatie minder voorspelbaar, evenals het effect van het variëren van de afschuifsnelheid. De stabiliteit van een gedispergeerde fase is bijzonder kritisch bij het meten van de viscositeit van een meerfasensysteem. Als de gedispergeerde fase de neiging heeft om te bezinken en een inhomogene vloeistof te produceren, zullen de reologische kenmerken van het systeem veranderen. In de meeste gevallen betekent dit dat de gemeten viscositeit zal afnemen. Gegevens die onder deze omstandigheden worden verkregen, zijn vaak onjuist en vereisen speciale voorzorgsmaatregelen om ervoor te zorgen dat de gedispergeerde fase in suspensie blijft.
Waar kan ik mijn Brookfield-viscositeitsmeter laten repareren of kalibreren?
Glansmeter: welk product is geschikt voor mijn toepassing?
Case study: viscositeit van autolak volgens ASTM D4287 of ISO 2884
Labomat Essor en zijn partner Q-Lab bieden u graag een gratis exemplaar van ASTM D7869: Standard Practice for Xenon Arc Exposure Test with Enhanced Light and Water Exposure for Transportation Coatings.
Het meten van de totale laagdikte op kunststoffen, beton, hout en meer met behulp van de maximale dikte-modus op de PosiTector 200
Theoretische basis van viscositeitsmeting