[產(chǎn)品庫]主題：高剪切均質(zhì)機(jī) 發(fā)布者：無錫意凱自動化技術(shù)有限公司 朱琳
05/06/2016
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剪切稀化現(xiàn)象有利于料液的均質(zhì)
影響均質(zhì)效果的因素有很多，如：設(shè)備、物料、乳化劑等，下面從高剪切均質(zhì)機(jī)設(shè)備的應(yīng)用來了解一下均質(zhì)的過程，以及剪切稀化現(xiàn)象。
懸浮液中，每一個微粒都被力場所包圍，在系統(tǒng)中主要受到重力、范德華力和靜電力的影響。由于這些力作用，就使得微粒之間的碰撞與一般的簡單碰撞不大相同。如果微粒帶著足夠的動量在一起運(yùn)動，它們至后就會達(dá)到與各種力處于相互平衡的新位置，并且在這個位置上形成了穩(wěn)定的“對子”，在流動中象啞鈴一樣旋轉(zhuǎn)。如果“對子”旋轉(zhuǎn)的平面與流動方向在同一平面上，流體動力分隔微粒的能力就大；如果旋轉(zhuǎn)的平面與流動方向垂直，流體動力分隔微粒的能力就小。
圖2-1表示了非均質(zhì)流體處理靜止時，非均質(zhì)流體微粒的隨機(jī)情況，此時，認(rèn)為微粒處于平衡的初狀態(tài)。如非均質(zhì)流體受到流體受到剪切作用，這時微粒靜止時的原有排列狀態(tài)就會改變。
非均質(zhì)流體處理靜止時，非均質(zhì)流體微粒的隨機(jī)情況
按照平衡狀態(tài)的定義，在靜止時微粒的排列選取至小的能量位置排列。當(dāng)受到剪切力后改變了原有的排列，在這個過程中將耗掉一部分能量，因此，試樣在某種意義上表現(xiàn)出類似于固體的特性。如果把應(yīng)力移去，微粒將在新的狀態(tài)下恢復(fù)排列，分散微粒的排序與原來靜止的排列相類似，也是具有至低能量位置，好像呈現(xiàn)出粘彈性。如果微粒不斷地受到剪切作用，微粒將很快地形成“對子”，或其它絮凝團(tuán)，并開始旋轉(zhuǎn)，使非均質(zhì)流體的粘度顯著上升，剪切應(yīng)力迅速增大。大剪切平面上旋轉(zhuǎn)的“對子”比起在垂直平面上旋轉(zhuǎn)的“對子”更有可能分離，因此，微粒就會沿著流體動動的方向象筏一樣排列，如圖2-2所示。剪切速率越大，這種趨勢就顯著，在剪切平面上旋轉(zhuǎn)的微粒凝聚團(tuán)存在的趨勢就越少。
在剪切力的作用下，微粒的存在以引起流動阻力至小為條件。應(yīng)力-應(yīng)變曲線的一般形式如圖2-3所示。
應(yīng)力-應(yīng)變曲線的一般形式
隨著微粒有規(guī)律的排列，應(yīng)力值逐漸減小。并接近其至小值。如果剪切停止，新的動力平衡確定之后，微粒將形成至有至小位的新排列，并且應(yīng)力也很快松弛。
在非均質(zhì)流體受到剪切作用時，表觀粘度隨剪切速率的增加就減小，如圖2-4所示，這就是所謂剪切減粘的流變行為。如上所述，非均質(zhì)流體的剪切減粘行為或是由于微粒的變形并與流動順向，或是由于增加的剪切應(yīng)力使結(jié)合較弱的微粒微團(tuán)破碎并隨之而減小了有效相體積。剪切減粘行業(yè)稱為剪切稀化現(xiàn)象，這個現(xiàn)象將有利于料液的均質(zhì)。當(dāng)然，也有非均質(zhì)流體隨著剪切速率的提高，其表觀粘度增加的脹塑性流體，總之，由于待均質(zhì)物料的多樣性，不同物料有不同的流變行為。所以均質(zhì)過程非常復(fù)雜。
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最后更新: 2016-05-06 11:28:07
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