Характеристики гелей (реология?)

[Muravka]

Здравствуйте!
Помогите, пожалуйста, найти решение проблемы. организация, в которой я работаю, занимается производством медицинских гелей на основе полиакрилатов. В качестве основной характеристики продукции используется вязкость гелей. Однако, это не дает полной картины свойств. Дело в том, что в зависимости от молекулярной массы, степени сшивки полимерного загустители конечные гели могут сильно различаться на ощупь, даже при одинаковых значениях вязкости. это ощущается как большее или меньшее скольжение, "плотность" и "наполненность", водянистость. Можно ли подобрать какую-то характеристику (реологическую?), которая позволила бы фиксировать это свойство в численном значении?
Заранее спасибо?

[avor]

Упругость - реакция на сдавливании и растяжение в Па. Предел текучести. Прочность на разрыв. Механику сплошных сред почитайте.

Бедные наши косметические звездочки.

[Muravka]

Я пыталась использовать для этого предел текучести. Правда не истинный, а расчетный, из аппроксимации к нулю зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига. Из этого, к сожалению, ничего путного не вышло, поскольку в таком варианте есть зависимость предела текучести он вязкости. в общем выявить какие-то закономерности не получается...

[avor]

-- Из этого, к сожалению, ничего путного не вышло, поскольку в таком варианте есть зависимость предела текучести он вязкости.

А почему нельзя использовать зависит от вязкости ну и что все равно при одинаковой вязкости он в разных гелях может быть разным и вообще вязкость от скорости сдвига зависит в гелях. Это нормально. А упругость пробовали замерять. Кстати характер зависимости вязкости от скорости сдвига тоже симпатичная характеристика, ее можно аппроксимировать каким-нибудь степенным многочленом, а коэффициенты этого многочлена использовать, как характеристики геля.

[Muravka]

Спасибо вам, Avor!
Конечно, вы правы. при одинаковой вязкости расчетный предел текучести может быть разным. но вот эта разница невелика, да и закономерность, связь с наблюдаемыми нами свойствами вывести не получается. т.е. видимо это не та, характеристика, которую мы пытаемся найти. И, конечно, вязкость зависит от скорости сдвига. фактически и этой зависимости ( в ней еще напряжение сдвига участвует) я и рассчитываю предел текучести (в двух вариантах пробовала - через прямую зависимость или через зависимость корней - т.е. по Бингаму и по Кассону). единственное, я думаю, может не совсем корректно его так считать, может лучше напрямую измерять реометром... но это я не пробовала, прибора такого нет.
Вот упругость нам вряд ли подходит - гели не упругие. не будет никакого восстановления формы после снятия нагрузки. Они мягкие, пластичные.

[avor]

--Вот упругость нам вряд ли подходит - гели не упругие. не будет никакого восстановления формы после снятия нагрузки. Они мягкие, пластичные.

А это не важно, что они форму не восстанавливают. Все равно должна существовать некая зависимость сопротивления геля нагрузке на сжатие(растяжение). В первоначальный момент(малых деформаций) она скорее всего линейная или ее можно апроксимировать прямой, а угол наклона использовать, как характеристику.

[slavert]

я бы ориентировался на нужные позитивные свойства конечного продукта, какой по свойству в итоге нужен, то и охарактеризовывал бы
опять же зависит от наличия железки по измерению в лабе

[Muravka]

Спасибо за отклики!
То Avor: ну с упругостями можно было бы попробовать, только соответствующий прибор где-нибудь поискать придется. Однако я думаю, что при малой упругости отклик будет какой-от, но различия между образцами в таком случае будут опять же незначительными. А уж аппроксимация приведет к той же проблеме, что я имею с пределами текучести: различия малы и ошибка их по-видимому перекрывает.
To Slavert: Ну вот я как-то так и пытаюсь действовать. Вопрос у меня возникает в том, какую бы характеристику можно было для этого использовать. С чем могут быть связаны такого рода свойства?

Я вот думаю ,может это какие-нибудь пластичности, эластичности или когезии? есть же какие-то такие характеристики, для них текстурометры существуют?
Кто-нибудь мерил что-нибудь подобное?

[dan14444]

только соответствующий прибор где-нибудь поискать придется

Прибор? А шо прибор? Делаем убогого племянника АФМа: трясущееся зеркальце, весы, лазерная указка, веб-камера... И Фурём её, и по фазам!
Бюджет железа - тыщ 5. Рублёв. И работы железячнику с программистом на 2 недели.
Зато какое понтовое устройство будет!

[Muravka]

И какие глобальные эффекты ловить будете?)))

[dan14444]

Сдвиг фазы в зависимости от силы прижатия к гелю. Как минимум и модуль Юнга, и вязкость, и прочность там отметятся. При желании много чего вытащить можно, благо методы обработки можно передирать готовые-АФМные. Если копать глубоко - в Зеленоград.

[marat]

... Можно ли подобрать какую-то характеристику (реологическую?), которая позволила бы фиксировать это свойство в численном значении?
Заранее спасибо?

Для этих целей лучше использовать зависимость модулей G', G" от скорости сдвига. Т.е. это классическая задача реометров. Если будут более подробные начальные условия (состав геля, применение), то постараюсь подобрать соответствующую апликашку.

[avor]

состав геля - полиакриламид, применение - протезы сисек, внимательно читайте первый пост.

[Muravka]

Нет-нет, друзья!

Состав геля- нейтрализованнная полиакрилка. то, что называется карбомер. т.е. просто порошок полиакриловой кислоты определенной молекулярной массы и степени сшивки. если после замачивания в воде ее нейтрализовать щелочью, то соответственно образование соли приводит к разворачиванию молекул - отсюда гель. такие полиакрилатные гели широко используют как загустители для создания систем разной вязкости. вы гель для узи видели? вот такого типа у нас гели. т.е. мягкие, пластичные, выдавливаются из флакона.

[marat]

Нет-нет, друзья!
...

Может эта статья чем поможет?

[awl]

Может быть Вам помогут решить Вашу задачу вот эти две книги:

1. Шрамм Г. Основы практической реологии и реометрии
2. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости

В сети в эл. варианте они есть. Если не найдете, то могу где-нибудь выложить.

[Muravka]

Спасибо всем! попробую посмотреть....

[Гретхен]

А еще из старой книжечки Рейнольдса (сейчас название вылетело из головы, но она известная), можно чего-нибудь полезное почерпнуть.
Вообще, когда-то я для характеристики постоянно меняющих свою реологию систем использовала всю петлю гистерезиса зависимости динамической вязкости от скорости сдвига, полученную на приборе "Реотест". Тут можно использовать одну ее верхнюю половинку.

[marat]

Пример того насколько по разному ведут себя "жидкости" при различной скорости сдвига.

[AndreyS]

Пример того насколько по разному ведут себя "жидкости" при различной скорости сдвига.

Для полноты картины не хватает еще дилатанта.