眾所周知，液體在平直圓（yuán）管內（nèi）受切應力而發生流動的形式有層流和湍流兩種。層流時，液體的流動是按許多彼（bǐ）此（cǐ）平（píng）行的流層進行的;同流（liú）層之間的各點速（sù）度彼此相同（tóng），但各層之間的速度卻不一定相等，而且各層之間也無明顯的相互影響。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，湍流時液體各點速度（dù）的大小和（hé）方向（xiàng）都（dōu）隨時間而變化。層流與湍（tuān）流（liú）的區分以雷諾數（shù）(Re)為準，在成型（xíng）注塑加（jiā）工 過程中，聚（jù）合物熔體流動時的雷諾數常小於（yú）10,而聚合物分（fèn）散（sàn）體的雷諾數常不（bú）止（zhǐ）此數，但也不會大於2100,所以它們的流動基本上（shàng）是層流。

為了研究流體流動的性質，可以把層流流動看成是（shì）一（yī）層層（céng）彼此相鄰的薄層液體沿外（wài）力作用方向進行的（de）相對滑移。液層是（shì）平直的平麵，彼（bǐ）此之（zhī）間完全（quán）平行。F為外部（bù）作用於（yú）整個液體的恒定剪切力，A為向兩端無限延伸的液層（céng）麵積。管壁（bì）附 dv 近液（yè）層同（tóng）時受到液體黏（nián）性阻力和管壁摩擦力的作用，在管(管壁)摩擦力壁上液層的移（yí）動速度為零。這樣，就可以用剪切速率來代替速度梯度，兩者在數值上相（xiàng）等。

牛頓(Newton)在研（yán）究低分子液體的流動行為時，發（fā）現切應力和剪切（qiē）速率之間存在著（zhe）一定關係，說明液（yè）層單位表麵上（shàng）所加的切（qiē）應力（lì）r與液層間（jiān）的速度梯度成（chéng）正比，n為比（bǐ）例常數，稱（chēng）為牛（niú）頓黏度。它是液體自（zì）身所固有的屬性，反映了液體的黏（nián）稠性，n的大小表（biǎo）征液（yè）體抵抗外力引起形變的能力，不同液體的n值不同，與（yǔ）其分子結構和所處溫度有關（guān）。描述了層流（liú）液體簡單的規律，通（tōng）常稱為牛頓流動（dòng）定律，即（jí）牛頓流體的流變方程。凡液體層流時符合牛頓（dùn）流動定律的通稱為牛頓流體。其特征為應變隨應力作用的時間線性地增加，且黏（nián）度保持不變，應變具有不（bú）可逆性質（zhì），應力解除後（hòu）應變以（yǐ）變形保持下（xià）來。

由於（yú）大分子的長鏈結構和纏結，聚合物熔體的流動行為遠比低分子液體複雜。在寬廣的（de）剪切速率（lǜ）範圍內，這類液體流動時（shí）剪（jiǎn）切力和（hé）剪切（qiē）速率不再成比（bǐ）例關係，液體的黏度也不（bú）是一個（gè）常數，因（yīn）而（ér）聚合物熔體的（de）流變行為不服從牛頓流動定律。通常把流動行為不服從牛頓流（liú）動定律的流動稱為非牛頓型（xíng）流動，具（jù）有這種流動（dòng）行為的液體（tǐ）稱為非牛頓流體。此時，大多數聚合（hé）物都（dōu）表現為非牛頓流體。

塑料成型注塑加工中常用聚（jù）合物（wù）在非牛（niú）頓流體狀態剪切速率下的流動（dòng）曲線。它們已不再是簡單的直（zhí）線，不同類型流體的（de）流動曲線是向上或向下彎曲的複（fù）雜曲線。當作用於假塑性流體的切應力變化時，剪切速率（lǜ）的變化要比切應力的（de）變化快得多。而膨脹性流體的流變行為則正好相反，流體中剪切速率的變化比切應力的變化要慢。很明顯，流體（tǐ）的黏度（dù）已不是一個常數，它隨剪切（qiē）速率或切應力而變化。

因此，將非牛頓流體的黏度定義為表觀黏度n。由Ostwald-De Waele 提出的所（suǒ）謂指數定律方程是一種較（jiào）能反映黏性流體流變性質（zhì）的經驗性表達式，在有限的範（fàn）圍內有相當好的準確性，且形式（shì）簡單。對一定的成型注塑加工過程（chéng）來說，剪切（qiē）速率總不可能（néng）很寬，因（yīn）此，指數定律在分析液體的流變行為、加工的計算以（yǐ）及 注塑加工設備或模具的（de）設計等方麵都較（jiào）成功。該定律認為：聚（jù）合物（wù）黏性流體在定（dìng）溫下於（yú）給定的剪切速率範圍內流動時，切應力和剪切速（sù）率具有指數函數（shù）關係。

表觀黏度表征的（de）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（yì）味著外（wài）力大小及其作用的時間（jiān）也（yě）能改變流體的黏稠性。

在指數流動規律中，非牛頓指（zhǐ）數n和稠度係（xì）數K均可（kě）由試驗測定。當n=1時（shí），na=K= n,這意味著非（fēi）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（de）程度。n<1時，稱為假塑性流體。在注射成型中，除了熱固性聚合物和少數熱塑（sù）性聚合物外，大多數聚（jù）合物熔體均有近似假塑性（xìng）流體的流變學性質。n>1時，稱為膨脹（zhàng）性流體。屬於膨脹性（xìng）流體的主要是一些（xiē）固體含量較高（gāo）的聚合物懸浮液，以及帶（dài）有凝膠結構的聚合物溶液和懸（xuán）浮液，處於較高剪切速率下的聚氯乙烯糊的流動行為就近似這（zhè）類流體。

在一定的成型注塑加工工（gōng）藝條件下，塑料的剪（jiǎn）切速率的範圍（wéi）通常是固定的，如壓縮（suō）成型時的剪切速（sù）率範圍為1~10s;注射成（chéng）型時為103~105s-;壓注成型時為102~103s等。對於給定的塑料來說，如（rú）果通過實驗求得了在這（zhè）種剪切（qiē）速率（lǜ）範圍下的黏度數據，則對該種塑料在指定 注塑加工成型方法中的（de）操作難（nán）易程度（dù）就（jiù）能作出初步判斷。譬如在（zài）注射成型時，如果某（mǒu）一塑料熔體在溫度不大於其降解（jiě）溫度且剪切速率（lǜ）為103s-的情況下測得其表觀黏度為50~500Pa·s,則在注射過程（chéng）中將不會發生（shēng）困（kùn）難。表觀（guān）黏度過大時，則（zé）塑料模的（de）大小與設計就受到較（jiào）大的限製（zhì），同時壓縮（suō）塑件很易出現缺陷;過小時，溢料的現（xiàn）象比較嚴重，塑件質量也會產生問題。

標題：注塑加工廠牛頓（dùn）流體及其流變方程 網址：http://www.gzkuihou.com/server/show/id/1654.html

*本站所（suǒ）有相關知識僅供大家參考、學習之用，部分來源於互聯網，其版權均歸原作者及網站（zhàn）所（suǒ）有，如無意侵犯您的權利，請與小編聯係，我（wǒ）們將會在第一時間核實，如情況（kuàng）屬（shǔ）實（shí）會在3個工（gōng）作日（rì）內刪除。 7*24小時免費熱線： 13682521790 13714219339

文章關鍵詞：注塑加工廠（chǎng）牛頓流體及（jí）其流變方程，注塑模具，注塑模具廠家（jiā）