Тиксотропия — это свойство разжижения , зависящее от времени . Некоторые гели или жидкости , которые являются густыми или вязкими в статических условиях, со временем будут течь (становиться тоньше, менее вязкими) при встряхивании, взбалтывании, напряжении сдвига или ином напряжении ( вязкость, зависящая от времени ). Затем им требуется определенное время, чтобы вернуться в более вязкое состояние. [1] Некоторые неньютоновские псевдопластические жидкости демонстрируют зависящее от времени изменение вязкости ; чем дольше жидкость испытывает напряжение сдвига , тем ниже ее вязкость. Тиксотропная жидкость — это жидкость, которой требуется конечное время для достижения равновесной вязкости при резком изменении скорости сдвига. Некоторые тиксотропные жидкости почти мгновенно возвращаются в гелеобразное состояние, например кетчуп , и называются псевдопластическими жидкостями. Другие, такие как йогурт, требуют гораздо больше времени и могут стать почти твердыми. Многие гели и коллоиды являются тиксотропными материалами: в состоянии покоя они имеют стабильную форму, но при взбалтывании становятся жидкими. Тиксотропия возникает потому, что частицам или структурированным растворенным веществам требуется время для организации. Обзор тиксотропии был предоставлен Мьюисом и Вагнером. [2]
Некоторые жидкости являются антитиксотропными: постоянное напряжение сдвига в течение некоторого времени вызывает увеличение вязкости или даже затвердевание. Жидкости, обладающие этим свойством, иногда называют реопектическими . Антитиксотропные жидкости менее хорошо документированы, чем тиксотропные жидкости. [2]
.jpg/1280px-Quicksand_(4596511338).jpg)
Некоторые глины тиксотропны, и их поведение имеет большое значение в строительной и геотехнической инженерии . Оползни , такие как те, что часто встречаются в скалах вокруг Лайм-Реджиса , Дорсета , а также во время катастрофы на отвале Аберфана в Уэльсе , являются свидетельством этого явления. Точно так же лахар — это масса земли, разжиженная в результате вулканического извержения, которая быстро затвердевает после остановки.
Буровые растворы , используемые в геотехнических целях, могут быть тиксотропными. Мед от медоносных пчел также может проявлять это свойство при определенных условиях (например, вересковый мед или мед манука ).
Как цитоплазма , так и основное вещество человеческого тела тиксотропны, как и сперма . [3]
Некоторые отложения глины, обнаруженные в процессе исследования пещер, демонстрируют тиксотропизм: изначально кажущаяся твердой илистая отмель становится жидкой и выделяет влагу, если ее выкопать или иным образом потревожить. Эти глины в прошлом отлагались потоками с низкой скоростью, которые имели тенденцию откладывать мелкозернистые осадки.
Тиксотропную жидкость лучше всего визуализировать с помощью лопасти весла, погруженной в ил. Давление на весло часто приводит к образованию очень вязкого (более твердого) тиксотропного раствора на стороне лопасти высокого давления и тиксотропного раствора низкой вязкости (очень жидкого) на стороне лопасти низкого давления. Поток лопасти весла со стороны высокого давления на сторону низкого давления неньютоновский. (т.е. скорость жидкости не линейно пропорциональна квадратному корню из перепада давления на лопасти весла).
Многие виды красок и чернил, например пластизоли, используемые при шелкографии на текстиле , обладают тиксотропными свойствами. [4] Во многих случаях желательно, чтобы жидкость текла достаточно, чтобы образовать однородный слой, а затем сопротивляться дальнейшему течению, тем самым предотвращая провисание на вертикальной поверхности. Некоторые другие чернила, например те, которые используются в процессной печати типа CMYK , предназначены для еще более быстрого восстановления вязкости после нанесения, чтобы защитить структуру точек и обеспечить точную цветопередачу.
Тиксотропные чернила (наряду с газовым картриджем под давлением и специальной конструкцией срезающего шарика) являются ключевой особенностью ручки Fisher Space Pen , используемой для письма во время космических полетов в невесомости в рамках космических программ США и России.
Паяльные пасты , используемые в процессах печати при производстве электроники, являются тиксотропными.
Жидкость для фиксации резьбы представляет собой тиксотропный клей, отверждающийся анаэробно.
Тиксотропия была предложена в качестве научного объяснения чудес разжижения крови , таких как чудеса святого Януария в Неаполе . [5]
В процессах полутвердого литья, таких как тиксоформование, используются тиксотропные свойства некоторых сплавов (в основном легких металлов, таких как магний). В определенных температурных диапазонах и при соответствующей подготовке сплав можно перевести в полутвердое состояние, которое можно впрыскивать с меньшей усадкой и лучшими общими свойствами, чем при обычном литье под давлением .
Колючий кремнезем обычно используется в качестве реологического агента, чтобы сделать жидкости с низкой вязкостью тиксотропными. Примеры варьируются от пищевых продуктов до эпоксидной смолы в области структурного склеивания, например, угловых соединений .
Слово происходит от древнегреческого θίξις thixis «касание» ( отthinganein «касаться») и -tropy , -tropous , от древнегреческого -τρόπος -tropos «поворот», от τρόπος tropos «поворот», от τρέπειν trepein , 'повернуть'. Первоначально он был изобретен Гербертом Фрейндлихом для золь-гель- преобразования. [6]
Словарное определение тиксотропии в Викисловаре.