PROPRIETĂȚI STRUCTURAL-MECANICE ALE SISTEMELOR DISPERSE
| Numele parametrului | Sens |
| Subiect articol: | PROPRIETĂȚI STRUCTURAL-MECANICE ALE SISTEMELOR DISPERSE |
| Rubrica (categoria tematica) | Chimie |
Formarea structurilor în sisteme coloidale și microeterogene este o consecință a coagulării acestor sisteme, iar pe măsură ce concentrația fazei dispersate crește, trece un „spectru” larg de stări - de la lichide cu adevărat (soluri) prin lichide structurate, geluri. , la sisteme solide.
Sistemele coloidale și microeterogene cu un mediu de dispersie lichid și solid, ca toate sistemele condensate, au anumite proprietăți mecanice - vâscozitate, adesea plasticitate, elasticitate și rezistență. Aceste proprietăți sunt asociate cu structura sistemelor, prin urmare, sunt numite structural-mecanic proprietăți, sau reologice.
Sistemele dispersate coloidale și microeterogene sunt împărțite în dispersate liber și dispersate coerent. Dacă mediul de dispersie este un lichid, atunci există și sisteme de tranziție, ale căror particule individuale sunt conectate între ele în agregate libere, dar nu formează o structură continuă - lichide structurate.
Tipul de sistem este foarte influențat de concentrația fazei dispersate. Sistemele coloidale în care particulele sunt situate la distanțe suficient de mari unele de altele și practic nu interacționează se numesc dispersate liber. Prin introducerea unui stabilizator într-un astfel de sistem, care împiedică convergența particulelor și manifestarea forțelor moleculare între ele, este posibilă creșterea semnificativă a concentrației critice la care apar legăturile între elementele rețelei structurale. Trebuie remarcat faptul că, prin proprietățile lor, astfel de sisteme coloidale sunt foarte asemănătoare cu lichidele obișnuite, vâscozitatea lor diferă puțin de vâscozitatea mediului de dispersie și crește ușor odată cu creșterea conținutului fazei dispersate.
În legătură sisteme dispersate ah concentratia fazei dispersate poate ajunge valori mari. Particulele dintr-un astfel de sistem sunt conectate între ele prin forțe intermoleculare și, ca urmare, nu sunt capabile de mișcare reciprocă, formează o rețea sau o structură spațială. Sistemele dispersate coeziv au, într-o anumită măsură, proprietățile solide– capacitatea de a menține forma, o oarecare rezistență, elasticitate, elasticitate. Dar datorită rezistenței scăzute a conexiunii dintre elementele individuale ale structurii, acestea sunt ușor distruse și aceste sisteme dobândesc capacitatea de a curge.
Lichidele structurate sunt sisteme cu o concentrație scăzută a fazei dispersate, dar cu o tendință pronunțată a particulelor de a se lipi între ele. Au proprietăți intermediare, aceste sisteme sunt capabile să curgă, dar nu respectă legile curgerii lichidelor obișnuite nestructurate.
PROPRIETĂȚI STRUCTURAL-MECANICE ALE SISTEMELOR DISPERSE - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „PROPRIETĂȚI STRUCTURAL-MECANICE ALE SISTEMELOR DISPERSE” 2017, 2018.
Structura se referă la aranjarea relativă a părților corpului. Structura liosolurilor stabile la agregare diluată este similară cu structura soluțiilor adevărate. O creștere a concentrației particulelor duce la agregarea acestora și apoi la coagulare. Apariția structurii în sistemele disperse este întotdeauna asociată cu conceptul de coagulare. Formarea structurii trece prin următoarele etape:
sol lichid structurat gel sisteme solide.
Structurarea conduce la o schimbare a naturii curgerii sau la solidificarea completă a lichidului și o modificare a tuturor proprietăților acestuia. Sistemele dispersate dobândesc capacitatea de a rezista la sarcină, natura curgerii acestora, etc. Caracteristicile comportamentului diverse sistemeÎn timpul curgerii și deformării, ele sunt studiate de reologie - știința deformării și a curgerii corpurilor. Proprietățile structurale și mecanice ale sistemelor dispersate sunt studiate de mecanica fizică și chimică, care este o secțiune a cursului despre fenomenele de suprafață și sistemele dispersate. Proprietățile structurale și mecanice includ: vâscozitatea, plasticitatea, elasticitatea și rezistența.
Stare liber dispersată a liosolurilor. Dacă particulele nu interacționează între ele și se pot mișca liber într-un mediu de dispersie, atunci această stare a liosolurilor se numește dispersat liber. Sistemele liber dispersate curg ca orice lichid. Rezistența la presiunea externă în timpul curgerii se caracterizează prin vâscozitate. Dar natura curgerii lor diferă de fluidele newtoniene. Fluidele newtoniene sunt cele care respectă legea lui Newton. Newton a descoperit acea forță frecarea interioara(F) egală ca mărime, dar opusă ca direcție forței aplicate din exterior, este proporțională cu aria stratului (S) căruia i se aplică această forță și cu modificarea deformației în timp (rata de deformare dх/ dτ):
F = η S(dх/dτ) = ηSγ
Coeficientul de proporționalitate η se numește coeficientul de vâscozitate sau vâscozitatea lichidului. Raportul F/S = P se numește efort de forfecare. Sistemele liber dispersate și fluidele newtoniene curg la orice efort de forfecare.
η = Р/γ.
(XIII.1)
Pentru lichidele newtoniene, vâscozitatea este o valoare constantă la o temperatură dată și nu depinde de efortul de forfecare (Fig. XIII.1).
Liosolurile au o serie de caracteristici. Ei nu respectă legea lui Newton. Vâscozitatea solului este întotdeauna mai mare decât vâscozitatea mediului de dispersie. Datorită prezenței particulelor de fază dispersată, curgerea solurilor este caracterizată de turbulențe timpurii (adică, numărul Reynolds Re pentru ele este mai mic decât pentru lichidele newtoniene). Vâscozitatea solurilor depinde de metoda de măsurare și de gradientul de viteză, i.e. nu este o valoare constantă. Prin urmare, sistemele coloidale sunt caracterizate prin vâscozitatea efectivă η*. Legea lui Newton pentru ei va fi scrisă sub formă
P = η*γ.
(XIII.2)
Dependența vâscozității solurilor dispersate liber de concentrația fazei dispersate este descrisă de diferite forme ale ecuației Einstein
(η – η о)/η о = Кφ;
η/ η o = 1+ Kφ;
η = η o (1+ Кφ),
unde η este vâscozitatea solului;
η о – vâscozitatea mediului de dispersie;
η/ η о – vâscozitatea relativă a solului; K este un coeficient care depinde de forma particulelor;
φ este fracția de volum a fazei dispersate (V dis) în volumul total al sistemului (V) (φ = V dis /V).
Figura XIII.1 - Dependența vitezei de deformare de efortul de forfecare pentru lichidele newtoniene (1) și liosolurile liber dispersate (2).
Pentru particulele sferice cu o fracțiune de volum a fazei dispersate ≤6%, ecuația lui Einstein ia forma: η = η о (1+ 2.5φ), cu o fracțiune de volum a fazei dispersate ≤30% această ecuație se scrie sub forma
η = η o (1+ 2,5φ +14,7 φ 2). (XIII.3)
Dependența vâscozității solului de concentrația fazei dispersate este prezentată în Fig. . În funcție de natura forțelor care acționează într-un sistem structurat, P.A Rebinder și-a propus să facă distincția între două tipuri principale de structuri: coagulare (prăbușire reversibil) și condensare-cristalizare (prăbușire ireversibilă).
Figura XIII.2 - Dependența vâscozității unui lichid newtonian (curba 1), liosolul liber dispersat (curba 2), solul structurat (curba 3) de concentrația fazei dispersate
Structurile de coagulare apar ca urmare a pierderii stabilității agregative a sistemului și a interacțiunii particulelor în energia minimă îndepărtată a curbei de energie. În acest caz, particulele nu se lipesc complet, ci interacționează doar slab unele cu altele în anumite părți pe care factorul de stabilitate este îndepărtat. Particulele formează o rețea spațială, iar gelificarea are loc în sistem. În acest caz, soluția își schimbă proprietățile mecanice. Diagrama structurii rezultate este prezentată în Fig. XIII.3.
Sistemele dispersate în care s-a format o structură de coagulare se numesc geluri. Gelificarea este un proces reversibil. Este facilitată prin creșterea concentrației fazei dispersate, creșterea gradului de dispersie, adăugarea de electroliți, asimetria particulelor fazei dispersate, scăderea temperaturii și adăugarea unui surfactant.
Figura XIII.3- Schema structurii gelului
Gelurile prezintă o serie de proprietăți caracteristice.
Restaurarea spontană a gelului după distrugerea sa mecanică se numește tixotropie. Există tixotropie de rezistență, care este asociată cu distrugerea și formarea unei rețele spațiale, și tixotropie vâscoasă, care este asociată cu distrugerea și formarea agregatelor de particule.
Gelurile se caracterizează prin fenomenul de sinereză. Aceasta este o reducere spontană a dimensiunii gelului cu eliberarea simultană a unui mediu de dispersie din acesta. Esența acestui fenomen este că în timpul depozitării are loc o rearanjare a particulelor în gel, legăturile dintre ele cresc și se apropie unul de celălalt. Acest lucru face ca mediul de dispersie să fie stoars.
Gelurile tind să se usuce pentru a forma un xerogel și se umflă atunci când se adaugă un mediu de dispersie. Gelurile se caracterizează prin vâscozitate structurală. În prezența unei structuri de coagulare, curgerea gelului începe numai după distrugerea acestuia. În acest caz, tensiunea R Θ depășește efortul critic de forfecare Θ necesare distrugerii structurii. Magnitudinea
se numește limită de curgere, iar fluxul de geluri se numește flux plastic. Pentru a descrie proprietățile unor astfel de sisteme, se utilizează ecuația Bingham-Shvedov:
Р- Θ = η’γ,
Curba reologică pentru gel este prezentată în Fig.
Figura XIII.4- Curba reologică a gelului
Structurile de condensare-cristalizare apar ca urmare a interacțiunii chimice dintre particule și a formării unei structuri volumetrice rigide. Acest proces corespunde coagulării la nivelul minim aproape de potențial al curbei de energie. Acestea sunt structuri tipice pentru sistemele disperse legate. Distrugerea lor este ireversibilă. Nu se umflă și prezintă proprietăți elastic-casabil.
Secțiunea „Proprietățile structurale și mecanice ale sistemelor dispersate”
1. Structurarea în sisteme coloidale și polimerice. Geluri și jeleuri. Proprietățile lor, mecanismul de formare și semnificație practică. Tixotropie și sintereză
Potrivit lui A.I. Rabinerson și G.I. Fuchs, structuri formate în sisteme foarte dispersate pot fi clasificate în funcție de densitatea lor:
1. Spațial- structurile sunt caracteristice sistemelor dispersate cu particule anizodiametrice;
2. Compact- structurile apar adesea în sisteme cu particule izodiametrice.
În coagularea adevărată, atunci când particulele își pierd complet factorul de stabilitate, ele se lipesc împreună pentru a forma agregate componente. După ce au atins o anumită dimensiune, aceste agregate formează un coagul dens. Dacă are loc o stabilizare incompletă a sistemului, atunci factorul de stabilitate va fi îndepărtat numai din anumite zone ale suprafeței particulelor și chiar nu complet și, ca urmare, particulele, lipite împreună în astfel de locuri, formează un spațiu spațial. rețea, în buclele căreia există un mediu dispersat. Are loc gelificarea.
Gelarea se numește tranziție soluție coloidală de la o stare liber dispersată (sol) la o stare legat-dispersat (gel).
O serie de factori influențează gelificarea:
· concentrația mediului dispersat;
· reducerea dimensiunii particulelor;
· temperatura;
· impact mecanic.
O tranziție similară a soluției DIU în jeleu se numește gelificare. Poate apărea spontan, ca urmare a unei schimbări de temperatură atunci când soluția este concentrată sau când nu se adaugă prea mult la aceasta. cantitate mare electrolit.
Jeleurile au proprietăți precum vâscozitatea, presiunea osmotică, elasticitatea, fluiditatea, capacitatea de a împrăștia lumina, proprietățile tixotrope și sintereza.
Tixotropie- capacitatea structurilor de a se reface spontan în timp după distrugerea lor ca urmare a unui impact mecanic.
Sinteză- reducerea spontană a dimensiunii gelului cu eliberarea simultană din acesta a unui mediu dispersat conținut în buclele gelului.
Jeleul și procesul de gelificare au mare valoareîn medicină, biologie, tehnologie, industria panificației. Formarea unui strat adeziv la lipire, gelificarea piroxilinei, obținerea fibrelor artificiale, tăbăcirea pielii.
2. Structuri de coagulare si condensare-cristalizare conform P.A. Relegator
Potrivit lui Rehbinder, structurile din sistemele coloidale și microeterogene pot fi împărțite în:
· coagulare (tixotrop-reversibilă) - structuri care apar ca urmare a scăderii stabilității agregative a sistemelor dispersate, când particulele pierd complet factorul de stabilitate, se lipesc între ele, formând agregate compacte.
· condensare-cristalizare (structuri ireversibile - distructibile) - legăturile între particule se formează datorită forțelor chimice. Aceste structuri apar fie ca urmare a formării de puternice legături chimiceîntre particule, sau datorită contopirii cristalelor în timpul cristalizării unei noi faze.
3 Fluide newtoniene normale, fluide structurate. Viscozitate. Anomalie de vâscozitate. Ecuația Newton, Poiseuille, Bingham. Dependențe reologice. Ecuațiile lui Einstein pentru determinarea vâscozității sisteme coloidale
Corpurile lichide se clasifică în:
1. Fluide newtoniene - sisteme a căror vâscozitate nu depinde de efortul de forfecare și este o valoare constantă în conformitate cu legea lui Newton;
2. structurat - al căror flux nu respectă legea lui Newton, vâscozitatea lor depinde de efortul de forfecare;
2.1 staționar - ale căror proprietăți reologice nu se modifică în timp;
2.2 non-staționare – pentru care aceste caracteristici depind de timp.
Vâscozitatea este capacitatea unei substanțe lichide de a rezista mișcării. În lichide, vâscozitatea este determinată de presiunea internă și odată cu creșterea temperaturii, vâscozitatea scade. În gaze, vâscozitatea este cauzată de mișcarea termică a moleculelor odată cu creșterea temperaturii, vâscozitatea crește.
Coeficientul de vâscozitate reprezintă forța de rezistență care ia naștere între straturile unui corp fluid cu suprafețe de suprafață și distanțate atunci când se mișcă unul față de celălalt cu viteză.
Vâscozitate dinamică
Proprietățile unei substanțe opuse vâscozității se numesc fluiditate, iar valoarea opusă coeficientului de vâscozitate este coeficientul de vâscozitate.
Vâscozitatea cinematică ia în considerare densitatea substanței și este legată de vâscozitatea dinamică:
Lichidele capabile să curgă, dar care nu se supun legii lui Newton, sunt de obicei numite anormale.
Conform definiției lui Newton a vâscozității, forța de frecare internă, egală ca valoare, dar opusă ca direcție forței aplicate extern, este proporțională cu aria stratului la care se aplică această forță și cu gradientul de viteză dintre straturi:
Raportând forța la zonă, ecuația ar arăta astfel:
unde este efortul de forfecare care menține curgerea fluidului.
Fluxul laminar de lichid prin tuburi este descris de ecuația Poiseuille:
unde este debitul volumetric;
Raza și lungimea tubului;
Diferența de presiune la capetele tubului;
Vâscozitatea lichidului.
Bingham a exprimat vâscozitatea plastică cu ecuația:
unde este unghiul format de linia dreaptă cu axa absciselor.
Cu toate acestea, pentru majoritatea sistemelor coloidale structurate, dependența de este exprimată nu printr-o linie dreaptă, ci printr-o curbă.
Motivul pentru acest fenomen este că atunci când este atins punctul de curgere, structura nu se prăbușește imediat, ci treptat pe măsură ce gradientul de viteză a fluidului crește.
Sunt trei stres critic schimbare:
1. - prima, sau minimă, limită de curgere corespunzătoare începutului curgerii.
2. - Limita de curgere Bingham, corespunzătoare segmentului de pe axa absciselor, tăiată de continuarea secțiunii drepte a curbei.
3. - limita de curgere maximă, corespunzătoare valorii la care curba devine linie dreaptă.
Prima axiomă a reologiei: sub compresie uniformă uniformă, sistemele materiale se comportă la fel - ca niște corpuri elastice ideale.
A doua axiomă a reologiei: oricare sistem material are toate proprietățile reologice.
Einstein a stabilit o legătură între vâscozitatea unui sistem dispers și fracțiunea de volum a fazei dispersate:
unde este vâscozitatea mediului dispersat.
S-a descoperit că coeficientul at depinde de forma particulelor, astfel încât ecuația lui Einstein poate primi o formă mai generală:
unde este un coeficient care depinde de forma particulei de fază dispersată.
Pentru vâscozitatea relativă și specifică a unui sistem dispers, ecuația Einstein se transformă în următoarele relații:
Structura corpurilor este de obicei înțeleasă ca spațială poziție relativă părți constitutive ale corpului: atomi, molecule, particule mici. Structura sistemelor dispersate stabile la agregare diluată este foarte asemănătoare cu structura soluțiilor adevărate într-un număr de proprietăți. Principala diferență este că în sistemele dispersate (eterogene), particulele fazei dispersate și moleculele mediului de dispersie diferă foarte mult ca mărime. O creștere a concentrației fazei dispersate duce la interacțiunea particulelor acesteia. Modificarea proprietăților sistemelor dispersate odată cu creșterea concentrației are loc treptat până când apare coagularea particulelor. În chimia coloidală, conceptele de structură și formare a structurii sunt de obicei asociate în mod specific cu coagularea. În timpul procesului de coagulare, se formează o rețea structurală spațială din particulele fazei dispersate, ceea ce crește brusc rezistența sistemului.
Astfel, formarea structurii în sisteme liber dispersate este rezultatul pierderii stabilității lor agregative. Pe măsură ce rezistența structurii crește, sistemul dispersat liber se transformă într-un sistem dispersat coerent.
O gamă largă de proprietăți structurale și mecanice reflectă diversitatea corpurilor naturale și sintetice, majoritatea fiind sisteme dispersate cu orice combinație posibilă de faze care diferă ca natură și starea de agregare, dimensiunea particulelor și interacțiunile dintre ele. Prin urmare, proprietățile structurale și mecanice ale sistemelor dispersate par a fi o serie continuă și nesfârșită de proprietăți nu numai intermediare, aditive, ci și calitativ noi, care nu sunt inerente componentelor individuale. Capacitatea de a controla procesele care au loc în sisteme dispersate deschide posibilități nelimitate de obținere a materialelor cu proprietățile dorite.
În timpul formării structurilor de coagulare, interacțiunea particulelor realizată prin straturile mediului de dispersie este, de regulă, van der Waals și, prin urmare, cadrul spațial al unei astfel de structuri nu poate fi foarte durabil. Proprietățile mecanice ale structurilor de coagulare sunt determinate nu atât de proprietățile particulelor care formează structura, ci de natura și caracteristicile legăturilor interparticule și ale straturilor mediului.
Structurile de coagulare au de obicei un mediu de dispersie lichid. Ele se caracterizează prin capacitatea de a restabili structura în timp după distrugerea ei mecanică. Acest fenomen se numește tixotropie . În consecință, astfel de structuri sunt adesea numite și coagulare-tixotrope.
Restaurarea spontană a structurii de coagulare indică faptul că aceasta are cea mai mare rezistență mecanică cu un minim relativ de energie Gibbs.
În activitățile practice, oamenii folosesc corpuri reale cu diferite structuri. De regulă, materialele și produsele realizate din acestea sunt solide cu structuri de condensare-cristalizare (metale, aliaje, ceramică, beton etc.), iar materiile prime și produsele intermediare sunt cel mai adesea sisteme lichide sau solide cu structură de coagulare. Acestea din urmă sunt foarte convenabile în tehnologia materialelor, deoarece oferă capacitatea de a regla compoziția și omogenitatea, iar în tehnologia produselor - reglarea proceselor de turnare etc.
Fig.39. Curbe tipice de curgere pentru corpurile lichide:
1- fluide newtoniene; 2- lichide pseudoplastice; 3- lichide dilatante
Fig.40. Curbe tipice de curgere pentru solide:
1 - corp Bingham; 2 - corp solid pseudoplastic; 3 - corp dilatant din plastic
Varietatea structurilor din sistemele reale dispersate nu permite separarea lor clară. Desigur, există multe stări intermediare ale sistemelor. Și totuși, propus de P.A. Clasificarea lui Rebinder a structurilor sistemelor dispersate ajută la conectarea proprietăților mecanice ale corpurilor cu structura lor.
Există clasificări ale corpurilor în funcție de proprietățile lor reologice. În conformitate cu aceste proprietăți, toate corpurile reale sunt de obicei împărțite în asemănător lichidului(limita de curgere este zero, P*= 0) și solid(P*>0).
Corpurile lichide sunt clasificate în Newtonian Şi fluide non-newtoniene .
Fluidele newtoniene sunt sisteme a căror vâscozitate nu depinde de efortul de forfecare și este o valoare constantă în conformitate cu legea lui Newton.
Curgerea fluidelor non-newtoniene nu respectă legea lui Newton; vâscozitatea acestora depinde de efortul de forfecare. La rândul lor, ele sunt împărțite în staţionar, ale căror proprietăți reologice nu se modifică în timp și nestaționar, pentru care aceste caracteristici depind de timp. Printre fluidele staţionare non-newtoniene se numără pseudoplasticŞi dilatant. Dependențe tipice ale vitezei de deformare relativă a corpurilor asemănătoare lichidelor de efortul de forfecare (curbe de curgere sau curbe reologice) sunt prezentate în Fig. 39.
Studiile experimentale au arătat că relațiile grafice dintre efortul de forfecare și viteza de deformare, prezentate în coordonate logaritmice, pentru sistemele staționare de tip lichid se dovedesc adesea a fi liniare și diferă doar în tangenta dreptei. Prin urmare, dependența generală a tensiunii de forfecare de rata deformarii relative poate fi exprimată ca functie de putere:
Unde kŞi n- constante care caracterizează un sistem de tip lichid dat.
Ecuația cu doi parametri (XIV.7) este cunoscută ca modelul matematic Ostwald-Weyl.
Dacă n = 1, fluidul este newtonian și constant k coincide cu valoarea vâscozității newtoniene η (linia dreaptă 1 în Fig. 39). Deci abaterea n de la unitate caracterizează gradul de abatere a proprietăţilor lichidului faţă de cele newtoniene. Pentru lichide pseudoplastice ( n< 1) caracterizată printr-o scădere a vâscozității cu creșterea vitezei de forfecare (curba 2 din Fig. 39). Pentru lichide dilatante n>1 și vâscozitatea crește odată cu creșterea vitezei de forfecare (curba 3 din Fig. 39).
Sistemele de dispersie diluate cu particule cu axă uniformă sunt de obicei fluide newtoniene. Lichidele pseudoplastice includ suspensii care conțin particule asimetrice și soluții de polimeri. Pe măsură ce efortul de forfecare crește, particulele de suspensie își orientează treptat axele majore de-a lungul direcției curgerii. Mișcarea haotică a particulelor se schimbă în ordonată, ceea ce duce la o scădere a vâscozității. Lichidele dilatante sunt rare, proprietățile lor sunt caracteristice, de exemplu, unor mase ceramice. Comportamentul dilatant se observă în sistemele dispersate cu un conținut ridicat de fază solidă. Atunci când astfel de sisteme dispersate curg sub influența unor sarcini mici, mediul de dispersie joacă rolul unui lubrifiant, reducând forța de frecare și, în consecință, vâscozitatea. Pe măsură ce sarcina crește, împachetarea densă a particulelor este întreruptă (se slăbește), volumul sistemului crește ușor (volumul interparticule crește), ceea ce duce la scurgerea lichidului în zonele extinse și la insuficiența acestuia de a lubrifia particulele care se freacă de fiecare. altele, adică vâscozitatea crește.
Sistemele solide dispersate sunt împărțite în BinghamŞi cele non-Bingham. Comportamentul lor este descris ecuație generală:
La n= 1 ecuația urmează un corp Bingham, n> 1 - corp dilatant plastic şi n < 1- псевдопластическое твердообразное тело (рис.40).
Trebuie remarcat faptul că corpurile solide și lichide diferă nu numai prin prezența sau absența unei tensiuni de curgere, ci și într-un anumit comportament în timpul dezvoltării deformării. Odată cu creșterea încărcăturii, lichidele structurate se caracterizează printr-o trecere la fluxul newtonian, corespunzătoare unei structuri extrem de distruse; pentru corpurile solide, o creștere a sarcinii duce la o întrerupere a continuității corpului și la distrugerea acestuia. Există multe sisteme cu proprietăți structurale și mecanice intermediare.
În ceea ce privește proprietățile reologice, lichidele de spălare, nămolurile, vopselele în ulei etc. sunt foarte asemănătoare cu sistemele solide Bingham. Se caracterizează printr-o limită de curgere scăzută, iar atunci când se dezvoltă deformarea, se comportă ca lichide structurate. Astfel de sisteme sunt clasificate ca fluide non-newtoniene.
Solidele tipice au o limită de curgere semnificativă. Un corp fragil se prăbușește sub o sarcină mai mică decât limita de curgere (limită elastică). În majoritatea solidelor reale, deformațiile plastice se dezvoltă la toate sarcinile, dar adesea în zona sarcinilor mici pot fi neglijate.
Astfel, împărțirea solidelor în elastice, plastice și casante este, de asemenea, într-o anumită măsură arbitrară, deoarece natura deformării depinde de condițiile, tipul de efort, durata acțiunii lor și alți factori. Solidele fragile includ materiale anorganice precum betonul, ceramica etc. Metalele și aliajele au proprietăți plastice. Stările de curgere foarte elastice și vâscoase sunt mai tipice pentru materialele plastice organice.
Sistemele nestaționare, ale căror proprietăți reologice se modifică în timp, sunt caracterizate de fenomenul tixotropie. Tixotropia este o proprietate specifică a structurilor de coagulare. Distrugerea structurii se exprimă în ruperea contactelor dintre particulele fazei dispersate, iar refacerea sa tixotropă se exprimă în reluarea acestor contacte datorită mobilității mediului și Mișcarea browniană particule. Restaurarea structurii este de obicei controlată de o creștere a vâscozității sistemului, prin urmare fenomenul de tixotropie poate fi definit ca o scădere a vâscozității sistemului în timp atunci când se aplică o sarcină și o creștere treptată a vâscozității după sarcina este îndepărtată.
Suspensiile de argilă bentonită cu o concentrație în fază dispersată de peste 10% au tixotropie pronunțată. Într-o stare calmă, acest sistem este un corp solid din plastic care nu curge sub influența gravitației. După agitare, suspensia devine atât de subțire încât poate curge cu ușurință din recipient. După un anumit timp de menținere a suspensiei într-o stare liniștită, aceasta se transformă din nou într-un sistem structurat nefluid. Această circumstanță trebuie luată în considerare la pomparea suspensiilor, care se pot solidifica în cazul unei posibile opriri a pompelor.
