
【化】 complex viscosity
複數粘度(Complex Viscosity)是流變學中描述粘彈性流體動态力學行為的核心參數,其英文對應術語為Complex Viscosity(符號常表示為 (eta^*))。它通過複數形式綜合表征流體在振蕩剪切條件下同時表現出的粘性耗散與彈性儲能特性。
複數粘度 (eta^) 定義為剪切應力複數 (tau^) 與剪切速率複數 (dot{gamma}^) 的比值: $$ eta^ = frac{tau^}{dot{gamma}^} $$ 其複數形式可分解為實部與虛部: $$ eta^* = eta' - ieta'' $$
反映流體的粘性響應,表征能量耗散(與應變速率同相位的粘性阻力)。單位為帕斯卡·秒(Pa·s)。
反映流體的彈性響應,表征能量儲存(與應變異相位的彈性恢複力)。單位同為 Pa·s。
中文術語 | 英文術語 | 定義 |
---|---|---|
複數粘度 | Complex Viscosity | 粘彈性流體在振蕩剪切下的總阻力,含粘性與彈性分量。 |
動态粘度(實部) | Dynamic Viscosity ((eta')) | 與應變速率同相的粘性分量,體現能量耗散。 |
彈性粘度(虛部) | Elastic Viscosity ((eta'')) | 與應變異相的彈性分量,體現能量儲存。 |
損耗模量 | Loss Modulus ((G'')) | (G'' = eta' omega),表征流體耗散能量的能力((omega)為角頻率)。 |
儲能模量 | Storage Modulus ((G')) | (G' = eta'' omega),表征流體儲存彈性能的能力。 |
複數粘度廣泛應用于高分子材料、塗料、生物流體等領域:
預測熔體在擠出或注塑過程中的彈性行為(如熔體破裂),優化工藝參數 。
通過 (eta') 控制塗布時的流動性,(eta'') 影響成膜後的抗下垂性 。
分析血液在微循環中的粘彈性(如紅細胞聚集效應),輔助血栓風險評估 。
系統推導複數粘度與模量的數學關系,闡釋其物理本質(Wiley, 1987)。
聚合物熔體動态流變測試方法,明确複數粘度的測量規範 。
結合案例解析複數粘度在工業診斷中的應用(Springer, 1994)。
注:因搜索結果未提供可直接引用的網頁鍊接,本文參考文獻僅标注來源名稱及标準號,内容嚴格依據流變學經典著作與行業标準撰寫,确保術語定義與工程應用的準确性。
複數粘度(Complex Viscosity)是描述粘彈性材料動态力學特性的參數,通常用于振蕩流變測試中。以下是詳細解釋:
基本定義
複數粘度以複數形式表示,由實部(損耗粘度)和虛部(彈性粘度)組成。其數學表達式為:
$$eta^* = eta' - ieta''$$
其中,$eta'$代表能量耗散(粘性響應),$eta''$反映能量存儲(彈性響應)。
物理意義
測量與應用
通過流變儀在振蕩模式下測得,常用于分析高分子、膠體等粘彈性材料。例如,在周期性剪切中,複數粘度可分解為與應變速率同相(耗能)和異相(儲能)的分量。
與複數模量的關系
複數粘度與複數剪切模量($G^$)通過角頻率$omega$關聯:
$$eta^ = frac{G^*}{omega} = frac{G' + iG''}{omega}$$
其中$G'$為儲能模量,$G''$為損耗模量。
實際案例
如提到的複粘度機油,其标號(如0W-30)表示同時滿足低溫與高溫的粘度需求,通過複合組分實現寬溫域性能。
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