Ömledékállapot, folyás Vázlat

Az előadások a következő témára: "Ömledékállapot, folyás Vázlat"— Előadás másolata:

1 Ömledékállapot, folyás Vázlat
Rugalmas hatások Weissenberg effektus reológiai duzzadás ömledéktörés Nyújtási folyás Fogalmak, definíciók Folyásgörbék típusai időfüggés nyírásfüggés küszöbfeszültség A folyás mechanizmusa Meghatározó tényezők nyírás hőmérséklet mólsúly nyomás

2 Folyás Fogalmak, definíciók
Folyás: a molekulák tömeg-középpontjainak egymáshoz viszonyított elmozdulása Irreverzibilis deformáció Az energiarugalmas defor-máció elhanyagolható Nagyrugalmas deformáció van – orientáció, konformáció változás Polimer – viszkoelasztikus anyag Általában nyírás idézi elő Alapösszefüggések y f mozgó dy x álló

3 Folyás Fogalmak – hatások
Alapösszefüggések Newtoni folyásegyenlet Eltérések a newtoni viselkedéstől nyírásfüggés időfüggés küszöbfeszültség Viselkedés nyírás és időfüggés különleges testek

4 Folyás Folyási típusok
Newton Bingham Euler Saint Venant reopektikus tixotrop dilatáns pszeudoplasztikus A polimerek pszeudoplasztikus (struktúrviszkózus) anyagok.

5 Folyás Nyírás és időfüggés
Általában diszperz szerkezet lebomlása és felépülése.

6 Folyásgörbék Nyírás és időfüggés
Szerkezet – reopexia Nyírásfüggés – folyásgörbe

7 Folyás Viszkozitás – definíció
Newtoni Látszólagos Differenciális tg = a

8 Folyás Mechanizmus H1 H Energia (J) Szabad térfogat
Távolság (Å) Energia (J) Szabad térfogat Kölcsönhatás, átugrás Nyírás – torzult gát Aktiválási energia Kismólsúlyú anyag

9 Folyás Mechanizmus – szegmens
Eyring-Frenkel Hőmérsékletfüggés

10 Folyás Mechanizmus – polimer
Arrhenius típusú egyenlet Kölcsönhatás – párolgás, kondenzáció Polimer: aktiválási energia túl nagy – bomlás Folyási egység a szegmens Orientáció és fizikai térháló Nyírásfüggés, három tartomány

11 Folyás Fizikai térháló szerepe
Kicsapás Kicsapott polimer hőkeze-lése Összegzett nyírási deformá-ció hatása Mólsúlyfüggés, kritikus mólsúly

12 Viszkozitás Nyírásfüggés – tartományok
Newtoni viszko-zitás Nyírásfüggés Teljes orientáció 0 

13 Viszkozitás Átmenet Gyakorlat, feldolgozás Átmenet függ a polimertől
Látszólagos viszkozitás – nyírásfüggés Molekuláris alapon nyugvó leírás nincs Empirikus egyenletek

14 Viszkozitás Nyírásfüggés – hatványtörvény
Linearizált alak Látszólagos viszkozitás Látszólagos viszkozitás Differenciális viszkozitás

15 Viszkozitás Hatványtörvény – alkalmazás
Nemlineáris összefüggés

16 Nem-newtoni tartomány Empirikus összefüggések
Rabinowitsch Ferry Bartenev Ellis Reiner – Philippoff Carreau

17 Viszkozitás Mólsúlyfüggés
Kritikus mólsúly Fizikai térháló Meredekség 3.4

18 Viszkozitás Hőmérsékletfüggés
Eyring-Frenkel Aktiválási energia Doolitle WLF egyenlet

19 Viszkozitás Hőmérsékletfüggés
WLF egyenlet referencia: PIB (Tg + 50°) érvényesség: Tg °C nagyrugalmas állapot viszkozitás: >> 105 nemcsak szabad térfogat Aktiválási energia – átmeneti tartomány Eltérés a lineáris összefüggéstől, változó szegmensméret

20 Viszkozitás Hőmérséklet – aktiválási energia
Polimer Aktiválási energia (kJ/mol) Poli(etilén-glikol) Polisziloxán poli(1-4 cisz-butadién) Polietilén, HDPE Polietilén, LDPE Polipropilén (izotaktikus) Poli(izo-butilén) Polisztirol PVC Polikarbonát Cellulóz-aceto-butirát 290

21 Viszkozitás Hőmérséklet és nyírás
Polimer T n (1/s) (°C) Polietilén Polietilén Poli(izo-butilén) Természetes kaucsuk

22 Viszkozitás Nyomásfüggés
Kismólsúlyú anyagok Szabad térfogat

23 Viszkozitás Nyomásfüggés
Gyakorlat szempontjából fontos – fröccsöntés

24 Rugalmas hatások Orientáció, fizikai háló
Relaxáció, visszaalakulás Normálfeszültség Weissenberg effektus Rugalmas deformáció kismólsúlyú folyadék polimer

25 Rugalmas hatások Reológiai duzzadás, ömledéktörés

26 Rugalmas hatások Reológiai duzzadás
Nyírás és nyújtás – fokozott orientáció és deformáció

27 Rugalmas hatások Rugalmas turbulencia, ömledéktörés
Kritikus értékek – termelékenység

28 Rugalmas hatások Időfüggés