reológiai

Reológia (reológiai viselkedés vizsgálata) a testek deformációját és áramlását tanulmányozó tudomány. A reológia megpróbálja megérteni, hogyan viselkednek különböző anyagok külső erők hatására: mennyire folyósak, mennyire rugalmasak és hogyan változik ez a viselkedés időben. Fontos megkülönböztetni a Newtoni folyadékokat, amelyeknél a nyíró erő és a sebesség viszonyítása állandó, a nem-Newtoni anyagokat, illetve a viscoelasztikus közegeket, amelyek egyszerre mutatják a folyási és a rugalmas mechanizmust.

A lényeges fogalmak: viszkozitás, nyíró sebesség és feszültség, folyási görbe, süllyedés, thixotrópia, viszkoelaszticitás, relaxáció és creep. A viszkozitás megmutatja a folyadék ellenállását az áramlásnak; a süllyedés és a thixotrópia idő- és eseményfüggő viselkedést tükröznek. Modellek közé tartozik a Newtoni folyadék (állandó viszkozitás), valamint a nem-Newtoni típusok, például a Bingham-plasztikus, a power-law (Ostwald-de Waele) és a Herschel-Bulkley modell. Viscoelasztikus anyagok esetén a Maxwell, Kelvin-Voigt és a Standard linear solid típusú modellek írhatók le.

Módszerek: reológiai kísérletekhez gyakran használt eszközök a rotációs és kapilláris reométerek; oszcillációs reometria a viszkoelaszticitás és a relaxáció mérésére; creep és recovery tesztek. Az adatokból nyerhető görbék és paraméterek segítik anyagok összehasonlítását és a feldolgozás, termékfejlesztés optimalizálását.

Alkalmazási területek: polimerek feldolgozása és minőség-ellenőrzése, élelmiszeripar, kozmetikumok, cement és más építőanyagok, geológia és geotechnika, biológiai anyagok, például vér és szövetek vizsgálata. A reológia alapvető eszközt ad a formálás, stabilitás és teljesítmény értelmezéséhez; az anyagválasztást és folyamati paramétereket segíti elő.