
触变的(thixotropic)是材料科学和流变学领域的重要术语,指物质在受到剪切力作用时黏度降低、流动性增强,而在静止状态下逐渐恢复原有黏度的特性。该现象最早由德国学者Peter Wolfgang Ostwald于1927年提出并命名,源自希腊语"thixis"(触摸)和"tropos"(变化)的组合。
在工程应用中,触变材料广泛应用于3D打印油墨、涂料、钻井泥浆等领域。例如,中国石油大学(北京)的实验室研究表明,含纳米黏土的水基钻井液在高速剪切时黏度下降40%,静置30分钟后恢复率达92%,这种特性可有效控制钻井过程中的压力波动。
英国皇家化学会《材料化学期刊》将触变行为归类为非牛顿流体中的时间依赖性流体,其数学表达式可通过Herschel-Bulkley模型描述: $$ tau = tau_0 + Kdot{gamma}^n - etafrac{ddot{gamma}}{dt} $$ 其中$tau$为剪切应力,$tau_0$为屈服应力,$K$为稠度系数,$n$为流动指数。
国际标准化组织(ISO 3219)将触变指数作为评估材料触变性的核心参数,要求测试需在恒温25±0.1℃条件下,使用锥板流变仪进行三段式剪切速率扫描。
触变性(thixotropy)是指某些物质在受到外力(如剪切、搅拌或振动)时,其黏度或稠度发生可逆性变化的现象。以下是综合多个领域对该概念的解释:
基本特性
触变性表现为:物质在静止时形成凝胶状结构(高黏度),但受外力作用后结构破坏,黏度降低;当外力停止,结构逐渐恢复,黏度回升。例如,涂料施工时变稀易涂抹,静置后又恢复黏稠。
术语来源
该现象由弗罗因德利希(H.M.F. Freundlich)于1928年发现,被称为“一触即变”的性质,也称为“摇变”。
材料工业
土木工程
总结来看,触变性是物质对外力响应的动态平衡过程,广泛应用于工业生产与地质工程中。如需进一步了解触变模型或测量方法,可参考知网空间及道客巴巴的文献综述。
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