實用流變測量學(xué)

前言

我依然清晰地記得當(dāng)初在JohnD．Ferry教授實驗室看到“扭擺儀”和“多級共振黏彈譜儀”時的情景。在麥迪遜的威斯康星大學(xué)化學(xué)系，學(xué)校要求我們每一個新生必須去拜訪系里的每一個教授，然后再自己決定跟隨哪一位教授做博士論文。當(dāng)然教授也通過這個方法來挑選他想要的學(xué)生。就是在Ferry教授實驗室里，我既惶恐又困惑。實驗室那些流變儀可以做什么，測試是如何進(jìn)行的，我一點概念都沒有。不久，我選修了他的課程，“聚合物的黏彈性”，也只是囫圇吞棗地吃下了整本書的內(nèi)容。這樣一段經(jīng)歷的結(jié)果，就是沒有選JohnFerry教授作為我的博士論文導(dǎo)師。在后來的很長一段時間，我并沒有真正理解諸如“松弛過程”和“蠕變行為”、“剪切速率”和“剪切應(yīng)力”測量、“松弛譜”和振蕩測試中“彈性組元、黏性組元”之間微妙的區(qū)別和緊密的聯(lián)系。直到我被指派為JohnFerry教授的助教，才開始廣泛接觸到這種與動態(tài)光散射不同，卻有時候是相互映襯的理論方法?；厥淄?，如果在與威斯康星大學(xué)的所有物理化學(xué)教授面談以前看到這本《實用流變測量學(xué)》，也許現(xiàn)在我會是一個真正的流變學(xué)家，而不是一個從事光學(xué)一流變學(xué)的業(yè)余工作者。

內(nèi)容概要

流變學(xué)研究物體在外力作用下的流動和形變，流變測量學(xué)研究物體流變性能的測量方法和測量儀器。現(xiàn)有的流變學(xué)著作多數(shù)內(nèi)容繁雜深奧，對于流變學(xué)的入門者有時難以閱讀和理解。本書深入淺出地介紹了流變學(xué)的基本概念和有關(guān)理論，詳細(xì)介紹了現(xiàn)代流變測量學(xué)的最先進(jìn)方法和儀器，并列舉了大量的應(yīng)用實例。期望對一些復(fù)雜的流變學(xué)現(xiàn)象給出簡單解釋和對流變測量中“該做什么和不該做什么”給出建議，為進(jìn)人流變學(xué)研究的科學(xué)圣殿起到引導(dǎo)作用。    本書對于化學(xué)工程、聚合物材料、石油開采及儲運、食品、涂料、油墨和日用化學(xué)品等領(lǐng)域的科夠人員是一本實用和易懂的讀物，也可以作為理工科有關(guān)專業(yè)的本科生和研究生的參考教材。

作者簡介

作者：(美國) 施拉姆 (Gebhard Schramm)  譯者：朱懷江

書籍目錄

1　流變測量學(xué)導(dǎo)論2　流變測量學(xué)的基本概念  2.1　基本定律  2.2　剪切應(yīng)力  2.3　剪切速率  2.4　動力黏度  2.5　運動黏度  2.6　流動曲線和黏度曲線  2.7　黏度參數(shù)  2.8　物質(zhì)    2.8.1  牛頓流體    2.8.2　非牛頓流體  2.9　邊界條件或流變測量的約束    2.9.1　層流    2.9.2　穩(wěn)態(tài)流    2.9.3　無滑移    2.9.4　樣品必須均勻    2.9.5　在測試過程中樣品無化學(xué)物理變化    2.9.6　無彈性  2.10　絕對流變測量法與絕對黏度測量法3　流變儀及黏度計的種類　3.1　旋轉(zhuǎn)流變儀和黏度計    3.1.1　不同設(shè)計原理的比較    3.1.2　CS和CR流變儀的比較    3.1.3　公式    3.1.4　流變測量的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)    3.1.5  同軸圓筒與錐板測量轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的比較　3.2　毛細(xì)管黏度計  　3.2.1　不同類型毛細(xì)管黏度計概述    3.2.2　可變壓力毛細(xì)管黏度計    3.2.3　重力毛細(xì)管黏度計    3.2.4　熔體流動速率儀（熔融指數(shù)儀）      3.2.5　小孔黏度計　3.3　落球黏度計4　黏彈性流體的彈性測試方法　4.1　測定彈性的目的　4.2　流體具有黏彈性的原因　4.3　測定黏彈性的方法  　4.3.1　威森伯格效應(yīng)　  4.3.2　擠出過程的口模脹大和熔體破裂　  4.3.3　蠕變和回復(fù)　  4.3.4　強(qiáng)迫振蕩試驗5　剪切速率對黏彈性流體的影響  5.1　聚合物加工中的剪切速率  5.2　以連續(xù)工藝在地毯上涂敷乳膠層  5.3　柱塞流問題  5.4　有關(guān)一些典型加工過程相關(guān)剪切速率的評估實例　  5.4.1　涂料工業(yè)　  5.4.2　紙張涂敷　  5.4.3　機(jī)油性能　  5.4.4　絲網(wǎng)印刷　  5.4.5　唇膏應(yīng)用　  5.4.6　其他一些剪切速率6　流變儀試驗結(jié)果的優(yōu)化  6.1　毛細(xì)管和落球黏度計的精確度  6.2　旋轉(zhuǎn)黏度計和流變儀的精確度    6.2.1　CS流變儀中設(shè)定剪切應(yīng)力的精確度    6.2.2　CR流變儀中測定扭矩的精確度    6.2.3　轉(zhuǎn)子速度（應(yīng)變及角速度）的精確度    6.2.4　轉(zhuǎn)子系數(shù)的重要性    6.2.5　設(shè)定溫度的精確度    6.2.6　旋轉(zhuǎn)式流變儀的允許偏差范圍    6.2.7　旋轉(zhuǎn)黏度計的精確度——一個沒有簡單答案的問題……7　剪切發(fā)熱問題8　兩種重要的浪跡現(xiàn)象：觸變性和屈服應(yīng)力9　非牛頓液體試驗結(jié)果的數(shù)學(xué)處理10　聚合物流變性能的相對測量——配備密煉機(jī)的轉(zhuǎn)矩流變儀11　對給定樣品選用最合適的流變儀常用符號說明索引參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1流變測量學(xué)導(dǎo)論流變學(xué)是一門描述在外力作用下物體形變的學(xué)科。本書所述的“物體”可以是固體、液體或氣體。理想的固體能夠產(chǎn)生彈性形變。當(dāng)外力消除時，形變所需能量可以完全回復(fù)。理想的流體，例如：液體、氣體等，產(chǎn)生流動的形變不可逆。形變所需能量以熱的形式消散在液體中，簡單地消除外力不能回復(fù)這種能量。我們遇到的實際物體既不是理想的固體，也不是理想的流體。在外力足夠大時，實際上固體也可能發(fā)生不可逆形變——產(chǎn)生蠕變與流動。例如：鋼是一種典型的固體，當(dāng)壓制用于制造汽車箱體的薄鋼板時，它也可以被強(qiáng)制產(chǎn)生流動。只有少數(shù)在技術(shù)上或?qū)嵺`中有重要意義的液體具有接近理想流體的性能和狀態(tài)；而絕大多數(shù)液體呈現(xiàn)的流變學(xué)特性介于液體和固體之間：既有一定的彈性，又具有黏性；從而命名為“黏彈性”。固體既能耐受張力，又能受剪切應(yīng)力影響；而液體（例如：水）只能受剪切應(yīng)力影響。如果引入形變過程的時間坐標(biāo)，材料的響應(yīng)又與施加應(yīng)力有關(guān)，其流變性質(zhì)的分類應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步擴(kuò)展。

編輯推薦

《實用流變測量學(xué)(修訂版)》由石油工業(yè)出版社出版。

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