剪切變稀

shear thinning

定義：非牛頓流體的表觀黏度隨剪切速率增加而降低的現(xiàn)象。

學(xué)科：化學(xué)_高分子化學(xué)_高分子物理化學(xué)與高分子物理

相關(guān)詞：剪切稠化 切變 非牛頓流體

【延伸閱讀】

當(dāng)你清晨起床睡眼惺忪地洗漱時，不小心將一大股牙膏擠了出來。當(dāng)你懊惱地收拾殘局時，想必不會首先選擇擰上牙膏蓋子，因為你清楚，即使倒置，牙膏也不會自己流出來。這是為什么呢？

原來牙膏是一種剪切變稀流體。剪切變稀指的是流體黏度隨剪切速率增大而減小的性質(zhì)。因此，擠壓牙膏皮時越用力，牙膏的黏度就越小，也就越容易像液體一樣流出。

涂料也是一種剪切變稀流體。它儲存在容器里黏度很大，而用刷子將其刷在墻上或其他壁面上，由于剪力作用，它的黏度會變小。這一性質(zhì)既便于油漆的靜態(tài)存儲，又方便進(jìn)行涂刷作業(yè)。

大部分液體食物都屬于剪切變稀流體，比如塊狀的老酸奶稍加攪拌就變成了較稀的液體。但也有些例外，比如芝麻醬就會越攪越稠，它就屬于剪切增稠流體。

關(guān)于剪切變稀流體，運用“類橡膠液體理論”可以描述其機理。

該理論認(rèn)為，材料的大分子鏈因熱運動而交聯(lián)纏結(jié)（同時也會破壞），形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，纏結(jié)點的形成速率與破壞速率大致相等，處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)外部條件發(fā)生變化（如施加剪力）時，纏結(jié)點的破壞速率就會大于生成速率，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變得稀疏，出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象。當(dāng)外部條件恢復(fù)原狀（如剪力撤除）時，它又會趨于最初的動態(tài)平衡狀態(tài)。也就是說，剪切變稀是可逆的。

剪切變稀的性質(zhì)在高分子材料加工中有著重要應(yīng)用：適當(dāng)提高剪切速率（如提高機器轉(zhuǎn)速或推進(jìn)速率），可以降低材料黏度，增加其流動性，降低阻力，節(jié)省能耗，提高生產(chǎn)效率。