1、2.3 与时间有关的粘性流体一、概述上节讨论的与时间无关的流体，其的共同特点是：在外力作用下，体系的剪切速率瞬间即可调整到与剪切应力相适应的程度。从基础理论的观点上看，一切过程都依赖于时间。被认为瞬间的过程，只是其变化具有很高的速率常数，致使现有技术对观察和测定此变化显得不够灵敏，因此，被认为是与时间无关的流体。对一些复杂的体系，如多相分散悬浮液体系，在外力的作用下，分散相的形变、取向、排列等虽然对剪切作用可能是敏感的，但体系内部物理结构重新调整的速率则相当缓慢，体系的力学响应受到内部结构变化过程的影响，也就是说，在恒定剪切速率下测定体系的剪切应力时，会观察到剪切应力随剪切作用时间而连续变化。
2、变化过程所需的时间可以度量，则此类流体的流变性与时间有依赖关系，因此，常称此类流体为与时间有关的流体，或称有时效流体。流变性对时间有依赖关系的粘性流体，一般可概括为 2类：（ 1）触变性（ thixotropy）流体触变性概念源自胶体化学，最初是用来描述等温过程中机械扰动下物料胶凝 -液化的转变现象。流变学家在对近代流变学开展研究的开始就注意到了触变现象，而且已经发现许多真实物料表现出这种效应并已用于工业生产，使触变性的研究在流变学领域中受到较多的重视。 1975年英国标准协会经修订后的触变性定义是：在剪切应力作用下，表观粘度随时间连续下降，并在应力消除后表观粘度又随时间逐渐恢复。触变性物料在
3、实际生产和生活中占有重要地位。例如：油墨、油漆的质量常取决于是否有良好的触变性。钻井用泥浆，也要求有良好的触变性。低温下的含蜡原油，是一种天然的触变性流体，研究它的触变特征，将对管输含蜡原油的工艺设计和生产管理有重要意义。 （ 2）反触变性（ anti-thixotropy）流体。反触变性流体在恒定剪切应力或剪切速率作用下，其表观粘度随剪切作用时间逐渐增加，当剪切消除后，表观粘度又逐渐恢复。反触变性流体又称负触变性流体或覆凝性流体。这种反触变性现象比触变性更令人费解，而且在实际生产和生活中并不常见。如果理解了什么是触变性后，与它相反的流变现象也就容易理解了，因此下面将重点阐述触变性流体。二、触
4、变性流体的特征由于触变性流体的行为特征极为复杂，要全面、深入地理解和掌握其触变性，仅依靠定义是不够的，还必须研究触变性流体的一些典型特征。实践及实验的结果表明，触变性流体的触变行为特征，基本上可归纳为下列 5种： 1流体的表观粘度随剪切时间而下降(1) 恒温且静置的触变性流体，在恒定剪切速率下，测得流体的剪切应力随时间而连续下降，即其表观粘度随剪切时间而下降，如图 2-14所示。(2) 恒温触变性流体，虽已产生与恒定的低剪切速率相应的剪切流动，若改变为恒定高剪切速率测试，所对应的剪切应力还会随时间而下降，即其表观粘度仍会随剪切时间而下降，如图 2-14所示。2流体的表观粘度随时间而增长(1)
5、经历剪切的流体，恒温且静置后，其表观粘度将随静置时间而上升，如图 2-15所示。(2) 在恒温下，触变性流体已产生与特定高剪切速率相应的剪切流动，当改换为恒定低剪切速率测定时，其表观粘度也会随剪切时间而连续上升，表现为动态结构恢复性，如图 2-16所示。4反复循环剪切流体可得滞回环对静置且形成结构的流体，进行反复循环剪切，可测得滞回环。滞回环的第一个环可能出现峰值，以后的环面积逐渐减小，并向剪切速率轴方向移动。对经过高速预剪过的流体，其滞回环会向离开剪切速率轴方向移动，如图 2-18所示。图 2-18 触变性流体的滞回环图 2-19 触变性流体的平衡滞回环5无限循环剪切流体可得到平衡滞回环（图 2-19）
