题目
下列材料哪种更易从模头挤出 ( )A. 假塑性材料B. 胀塑性材料C. 牛顿流体
下列材料哪种更易从模头挤出 ( )
A. 假塑性材料
B. 胀塑性材料
C. 牛顿流体
题目解答
答案
A. 假塑性材料
解析
本题考查不同流变特性材料在挤出过程中的表现,解题思路是分析三种材料的流变特性,根据其在挤出时的特点来判断哪种材料更易从模头挤出。
1. 明确三种材料的流变特性
- 牛顿流体:其剪切应力 $\tau$ 与剪切速率 $\dot{\gamma}$ 呈线性关系,遵循牛顿黏性定律 $\tau=\mu\dot{\gamma}$,其中 $\mu$ 为常数,即黏度不随剪切速率的变化而变化。
- 假塑性材料:也称为剪切稀化流体,其黏度随剪切速率的增大而减小,其本构方程可表示为 $\tau = K\dot{\gamma}^n$,其中 $K$ 为稠度系数,$n$ 为流变指数,且 $0 < n < 1$。
- 胀塑性材料:也称为剪切增稠流体,其黏度随剪切速率的增大而增大,同样遵循本构方程 $\tau = K\dot{\gamma}^n$,但此时 $n> 1$。
2. 分析挤出过程的特点
在从模头挤出的过程中,材料会受到剪切作用,剪切速率较大。材料越容易流动,就越容易从模头挤出,而材料的流动性与黏度有关,黏度越小,流动性越好。
3. 比较三种材料在挤出时的黏度变化
- 对于牛顿流体,由于其黏度 $\mu$ 为常数,在挤出过程中黏度不会发生变化。
- 对于假塑性材料,当材料从模头挤出时,剪切速率增大,根据其本构方程 $\tau = K\dot{\gamma}^n$($0 < n < 1$),随着 $\dot{\gamma}$ 的增大,黏度会减小,材料的流动性增强,更有利于从模头挤出。
- 对于胀塑性材料,当材料从模头挤出时,剪切速率增大,根据其本构方程 $\tau = K\dot{\gamma}^n$($n> 1$),随着 $\dot{\gamma}$ 的增大,黏度会增大,材料的流动性变差,不利于从模头挤出。
综上,假塑性材料在挤出过程中黏度减小,流动性增强,更易从模头挤出。