вискозиметрия (англ. viscometry или viscosimetry) — совокупность методов измерения вязкости жидкостей и газов.

Описание

Вискозиметрия, используемая для определения значения вязкости, позволяет оценить такие важные параметры материалов в растворе или расплаве, как, например, степень диспергирования наполнителя, существование полимерных связующих между его частицами и т. д.

Вязкостью (динамической вязкостью) η называют коэффициент пропорциональности между скоростью сдвига æ и напряжением сдвига σ в уравнении Ньютона σ = ηæ, описывающем так называемые ньютоновские системы — системы, в которых напряжение сдвига σ линейно зависит от скорости сдвига æ. В неньютоновских системах определяют эффективную вязкость — отношение напряжения сдвига σ к скорости сдвига æ, которая зависит от η и æ. В системе СИ вязкость измеряется в паскаль-секундах (Па·с). Используется также единица измерения пуаз (1 П = 0,1 Па·с).

Наиболее распространены три метода измерения вязкости: капиллярный, вибрационный и ротационный. В капиллярной вискозиметрии вязкость определяется по скорости течения жидкости в капилляре, в вибрационной — по сопротивлению колебательному движению тела в среде или по интенсивности поглощения колебаний, в ротационной — по изменению крутящего момента при заданной угловой скорости. В лабораторной практике также широко применяются еще три метода вискозиметрии: падающего шарика, пенетрационный (проникающий) и пластометрия. В методе падающего шарика вязкость определяют по скорости равномерного падения шарика в вязкой среде, используя формулу Стокса. Методы пенетрации и пластометрии используют для исследования высоковязких сред: в первом случае в среду вдавливают твердое тело (например, цилиндр, конус или сферу) и по скорости его движения или по величине приложенного усилия судят о величине вязкости, во втором случае исследуют либо сдвиговое течение жидкости между смещающимися друг относительно друга плоскопараллельными пластинками, либо растекание вещества при их сдавливании.

В настоящее время разработано и используется большое число разнообразных конструкций вискозиметров, предназначенных для измерения вязкости в широком диапазоне: от 10–5 Па·с для газов до 1012 Па·с для полимерных систем.

Авторы

  • Хохлов Алексей Ремович
  • Говорун Елена Николаевна

Источники

  1. Энциклопедия полимеров / Гл. ред. В. А. Каргин. — М.: Советская энциклопедия, 1972–1977.
  2. Малкин А. Я., Чалых А. Е. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения. — М.: Химия, 1979. — 304 с.

Напишите нам