점도의 특성 (Properties of Viscosity)

점도의 특성 (Properties of Viscosity)

물질에 따라 점도가 다양함

그 위에 가해지는 힘이 변해도 점성이 변하지 않는 액을 뉴토니아 액(Newtonian fluid)이라고 하고, 그 위에 가해지는 힘이 변해도 점성이 변하는 액을 비뉴토니아 액(non-Newtonian fluid)이라고 한다."

일반적으로 순수 물질은 대개 Newtonian fluids의 유체다. 그러나 두 개 이상의 물질의 혼합물은 거의 모두 non-Newtonian fluid액체다.

·뉴토니아 유체-발견된 힘으로는 점성이 변하지 않음

뉴턴 유체의 예로는 물, 꿀, 식용유, '미즈메'(전분에서 환산한 두꺼운 액체 설탕), 설탕물 용액, 염화나트륨 용액, 알코올 등이 있다.

·뉴턴 유체 비-점성 변화 강제력-

뉴토니아인이 아닌 액체의 예로는 버터, 케첩, 마요네즈, 요구르트 등이 있다.

비뉴턴 유체의 3가지 주요 유형

비뉴턴 유체는 빙함유체, 가소성유체, 팽창유체로 나눌 수 있다.

1 빙함유체(플라스틱유체)

　- 항복값이 있지만 뉴턴유체와 같이 점도가 일정하게 흐르는 유체

버터는 칼에서 나오는 힘으로 토스트에 펴 바를 수 있지만, 일정한 힘을 가하지 않으면 버터가 움직이지 않는다. 버터를 움직이게 하는 데 필요한 힘을 항복 응력이라고 하며, 항복 응력을 표현하는 값은 항복 값이다. 물질이 수율 값을 가지지만 흐를 때 일정한 점도를 유지하여 뉴턴의 유체처럼 작용하면, 그 물질을 "빙엄 유체"(플라스틱 유체)라고 한다.

2 Pseudoplastic 유체

　- 힘을 가하면 점도가 감소하는 유체

힘을 가하면 점도가 감소하는 물질을 가소성 유체라고 한다. 힘을 가하기 전에 이들 물질은 점도가 높아 한눈에 빙함액으로 나타나지만 수율 값은 나오지 않는다. 몇몇 흔한 예로는 마요네즈나 케첩과 같은 부드러운 튜브 모양의 용기에 포장할 수 있는 음식들이 있는데, 이 용기는 거의 모두 가소성 수액이다. 가소성 유체와 유사하게 작용하는 또 다른 종류의 유체는 ※1이다.

3 희석유체 - 힘을 가하면 점도가 증가하는 유체

희석액(dilatant fluid)은 가소성 유체의 정반대다. 희석액에 힘을 가하면 점도가 증가한다. 희석액의 대표적인 예는 녹말과 물을 1:1로 혼합한 것이다. 혼합물을 부드럽게 부으면 물처럼 흐르지만, 막대로 재빨리 섞으면 부기가 어려워지는 뻣뻣한 혼합물로 두꺼워진다.

4 강직성 유체 - 시간에 따라 점도가 변하는 유체 및 힘을 가할 때 ​

강직성 유체는 힘을 가하면 점도가 감소한다. 이와 같이 헥소트로피성 유체는 유사해 보이지만, 두 종류의 유체의 주요한 차이는 유체에 힘이 가해졌을 때와 마찬가지로 시간이 흐를수록 헥소트로피성 유체의 점도가 변한다는 것이다. 헥소트로피액에 일정한 힘을 가하면 점도는 감소하지만 점도가 감소된 헥소트로피액만 일정 시간 방치하면 유체는 원래 점도로 되돌아간다. 예를 들어 페인트가 휘저어지면 점도가 감소하여 브러시나 롤러로 도장을 더 쉽게 할 수 있다. 도포 전에 페인트를 섞는 이유는 단지 색을 더 고르게 하기 위해서가 아니라, 페인트의 십이지장 성질을 끌어내어 개선하기 위해서다. 페인트를 바른 후에는 더 이상 힘을 가하지 않으므로 점도가 높아져 페인트가 방울져 떨어지지 않고 마를 수 있다. 월마 l에 들러붙어 물방울이 떨어지지 않는 완벽한 페인트는 틱소트로피를 최대한 활용하고 있다.

 

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