در رئولوژی، نازک برشی شدن یک رفتار غیر نیوتنی برای سیالاتی است که گرانروی آنها تحت کرنش برشی کاهش می یابد. نازک برشی شدن، در برخی موارد به عنوان مترادف برای رفتار شبه پلاستیک در نظر گرفته می شود.
رفتار نازک برشی رایج ترین نوع در سیالات غیر نیوتنی می باشد و در بسیاری از موارد صنعتی و روزمره، کاربرد دارد. [ ۱] اگرچه رفتار نازک برشی معمولاً در مایعات خالص با جرم مولکولی کم یا محلول های ایده آل با مولکول های کوچک مانند ساکارز یا کلرید سدیم مشاهده نمی شود. اما اغلب در محلول های پلیمری و پلیمرهای مذاب و همچنین مایعات و سوسپانسیون های پیچیده مانند سس کچاپ ، خامه زده شده، خون[ ۲] ، رنگ و لاک ناخن مشاهده می شود.
اگرچه علت دقیق رفتار نازک برشی به طور کامل شناخته نشده است، اما می توان از آن به عنوان اثر تغییرات ساختاری کوچک در سیال، یاد کرد؛ به گونه ای که نظم ساختاری درون سیال در ابعاد میکرو، برای تسهیل رفتار برشی، تغییر می کند. [ ۳] در سیستم های کلوئیدی، جداسازی فاز در یک جریان رونده، منجر به رفتار نازک برشی می شود. در سیستم های پلیمری مانند مذاب ها پلیمری و محلول های پلیمری، رفتار نازک برشی در اثر از هم پاشیدگی زنجیره های پلیمری در یک جریان قابل مشاهده است. در حالت آسایش، پلیمرهای با وزن مولکولی بالا، در هم پیچیده و به صورت تصادفی جهت گیری می شوند. با این حال، هنگامی که تحت هم زدن با سرعت کافی قرار می گیرند، این زنجیره های پلیمری بسیار ناهمسانگرد، به مرور از هم گسسته می شوند و در امتداد جهت نیروی برشی، قرار می گیرند. [ ۴] این اثر منجر به برهمکنش کمتر مولکول با ذرات و افزایش مقدار فضای آزاد و کاهش گرانروی می شود. [ ۱]
وقتی که نرخ برش به اندازه کافی، کم یا زیادباشد ، گرانروی یک سیستم پلیمری مستقل از نرخ برش خواهد بود. در نرخ های برش زیاد، پلیمرها به طور قابل توجهی از هم گسسته می شوند و مقدار گرانروی سیستم به اندازه گرانروی پایانی افت می کند. در نرخ های برشی پایین، نیروی برشی خیلی اندک است و این باعث از بین رفتن درهم تنیدگی زنجیره های پلیمری نمی شود و مقدار گرانروی سیستم، به میزان گرانروی اولیه است. مقدار گرانروی پایانی نشان دهنده کمترین گرانروی است که سیستم پلیمری می تواند داشته باشد؛ این مقدار تابع درجه نازک برشی است.
نمودار گرانروی بر اساس نرخ برشی در مقیاس لگاریتمی رسم می شود. در این نمودار، منطقه خطی نازک برشی وجود دارد و می توان آن را با استفاده از معادله استوالد و دی ویل به صورت زیر محاسبه کرد: [ ۵]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفرفتار نازک برشی رایج ترین نوع در سیالات غیر نیوتنی می باشد و در بسیاری از موارد صنعتی و روزمره، کاربرد دارد. [ ۱] اگرچه رفتار نازک برشی معمولاً در مایعات خالص با جرم مولکولی کم یا محلول های ایده آل با مولکول های کوچک مانند ساکارز یا کلرید سدیم مشاهده نمی شود. اما اغلب در محلول های پلیمری و پلیمرهای مذاب و همچنین مایعات و سوسپانسیون های پیچیده مانند سس کچاپ ، خامه زده شده، خون[ ۲] ، رنگ و لاک ناخن مشاهده می شود.
اگرچه علت دقیق رفتار نازک برشی به طور کامل شناخته نشده است، اما می توان از آن به عنوان اثر تغییرات ساختاری کوچک در سیال، یاد کرد؛ به گونه ای که نظم ساختاری درون سیال در ابعاد میکرو، برای تسهیل رفتار برشی، تغییر می کند. [ ۳] در سیستم های کلوئیدی، جداسازی فاز در یک جریان رونده، منجر به رفتار نازک برشی می شود. در سیستم های پلیمری مانند مذاب ها پلیمری و محلول های پلیمری، رفتار نازک برشی در اثر از هم پاشیدگی زنجیره های پلیمری در یک جریان قابل مشاهده است. در حالت آسایش، پلیمرهای با وزن مولکولی بالا، در هم پیچیده و به صورت تصادفی جهت گیری می شوند. با این حال، هنگامی که تحت هم زدن با سرعت کافی قرار می گیرند، این زنجیره های پلیمری بسیار ناهمسانگرد، به مرور از هم گسسته می شوند و در امتداد جهت نیروی برشی، قرار می گیرند. [ ۴] این اثر منجر به برهمکنش کمتر مولکول با ذرات و افزایش مقدار فضای آزاد و کاهش گرانروی می شود. [ ۱]
وقتی که نرخ برش به اندازه کافی، کم یا زیادباشد ، گرانروی یک سیستم پلیمری مستقل از نرخ برش خواهد بود. در نرخ های برش زیاد، پلیمرها به طور قابل توجهی از هم گسسته می شوند و مقدار گرانروی سیستم به اندازه گرانروی پایانی افت می کند. در نرخ های برشی پایین، نیروی برشی خیلی اندک است و این باعث از بین رفتن درهم تنیدگی زنجیره های پلیمری نمی شود و مقدار گرانروی سیستم، به میزان گرانروی اولیه است. مقدار گرانروی پایانی نشان دهنده کمترین گرانروی است که سیستم پلیمری می تواند داشته باشد؛ این مقدار تابع درجه نازک برشی است.
نمودار گرانروی بر اساس نرخ برشی در مقیاس لگاریتمی رسم می شود. در این نمودار، منطقه خطی نازک برشی وجود دارد و می توان آن را با استفاده از معادله استوالد و دی ویل به صورت زیر محاسبه کرد: [ ۵]
wiki: رفتار نازک برشی