關(guān)于鋰離子電池漿料的理論知識(shí)（下）

接《關(guān)于鋰離子電池漿料的理論知識(shí)（上）》，繼續(xù)介紹。

3，流變學(xué)

流變學(xué)自16世紀(jì)開(kāi)始萌芽，直到1928年美國(guó)物理化學(xué)家賓漢(E. C. Bingham)及巴勒斯坦學(xué)者雷納(Refiner)命名流變學(xué)(rheology)開(kāi)始將流變學(xué)變成一門(mén)獨(dú)立學(xué)科。

經(jīng)典力學(xué)中，將流動(dòng)與變形劃分為兩個(gè)不同范疇的概念，流動(dòng)為液態(tài)屬性，變形則為固態(tài)屬性。但是經(jīng)典力學(xué)的定義并不適合實(shí)際的材料使用，許多制品在變形中會(huì)產(chǎn)生黏性損耗，流動(dòng)時(shí)具有彈性記憶效應(yīng)，這類(lèi)材料同時(shí)具備固體變形和液體流動(dòng)的特性，在不同的外界環(huán)境下，表現(xiàn)出不同程度的流變性質(zhì)。

對(duì)于簡(jiǎn)單流體或簡(jiǎn)單彈性體，流變性質(zhì)表現(xiàn)主要為三種形式：虎克彈性、賓漢塑性、牛頓黏性。拉伸流動(dòng)與剪切流動(dòng)均屬于簡(jiǎn)單流動(dòng)，然而流體流動(dòng)的方式并不僅限簡(jiǎn)單流動(dòng)。穩(wěn)定的剪切流動(dòng)類(lèi)似于流體處于兩塊平行板間的流動(dòng)，若在平行板間施加作用力，流體即產(chǎn)生流動(dòng)速度梯度，流體內(nèi)任一y坐標(biāo)流體流動(dòng)的速度υy正比于其坐標(biāo)y:

則剪切引起的剪切速率γ為：

由于υ=u/t，其中u為位移，則速度梯度可寫(xiě)為：

要保持流體作上述剪切流動(dòng)，須施加應(yīng)力克服各層流體流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，不同的流體阻力并不相等。若將剪切應(yīng)力對(duì)剪切速率作圖，可將流體的流變行為略分為四種類(lèi)型：牛頓流體、假塑性流體、膨脹性流體及賓漢流體。描述中等剪切速率下的黏性流體方程最簡(jiǎn)單的流體模型為：

K為流體常數(shù)因子，K愈大時(shí)流動(dòng)阻力愈高；n為流體指數(shù)。對(duì)于大多數(shù)流體而言，剪切速率γ在并不是太廣泛的范圍時(shí)可視為常數(shù)。因此,

當(dāng)n=1時(shí)，流體為牛頓流體；

當(dāng)n<1時(shí)，流體為假塑性流體；

當(dāng)n>1時(shí)，流體為膨脹性流體。

但是實(shí)際的流動(dòng)曲線(xiàn)n 值并不一定為定值，流體曲線(xiàn)可能具有混合性的流體性質(zhì)，但在局部剪切速率范圍中，n值可為一恒定值。

流體的流變行為

3-1，牛頓流體(Newtonian Flow)

1687年牛頓首先提出流體阻力正比于兩部份流體相對(duì)流動(dòng)的速度。簡(jiǎn)單的描述牛頓流體，流體黏度隨溫度的上升而下降，并且黏度不會(huì)隨剪切速率的改變產(chǎn)生變化，應(yīng)力與應(yīng)變速率之間符合簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系，意指剪切應(yīng)力將與剪切速率成正比，即：

(11)式為牛頓流體的定義式。水、酒精、油類(lèi)等低分子液體均屬牛頓流體。牛頓流體的流動(dòng)一般具有以下特點(diǎn)。

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