非牛顿流体是什么东西:受力会改变状态
非牛顿流体是什么东西,它是不遵循牛顿黏性定律的流体,黏度会随施加的外力大小、作用时长发生变化,快速重击时偏固态,缓慢按压时偏液态,常见自制配方为玉米淀粉加清水,配比约2:1,适合学生课堂演示、家庭趣味实验,该材料不适用于高压密闭工业管路、食品长期储存场景,高速冲击下飞溅颗粒容易进入眼鼻,低龄使用者必须有成人陪同。
非牛顿流体和牛顿流体的区别
牛顿流体的黏度只和温度相关,外力改变不会改变浓稠程度,水、酒精、稀糖浆都属于这类,持续搅拌和静置时流动手感基本一致。非牛顿流体分为剪切增稠、剪切变稀、触变性等多个子类,玉米淀粉浆属于剪切增稠型,外力越大,它表现得越坚硬。
| 流体类型 | 黏度变化规律 | 典型例子 | 适合实验场景 |
|---|---|---|---|
| 牛顿流体 | 黏度不受剪切力影响 | 纯净水、食用油 | 基础流速对比 |
| 剪切增稠非牛顿流体 | 受力变强,黏度上升 | 玉米淀粉浆 | 趣味冲击实验 |
| 剪切变稀非牛顿流体 | 受力变强,黏度下降 | 番茄酱、乳液 | 倾倒涂抹演示 |
剪切变稀类型日常出现频次更高,挤压番茄酱瓶时酱料变稀顺利流出,停止挤压之后又恢复浓稠状态,很多日化洗护产品也利用这个特性调配质地。
自制非牛顿流体实操方法
你准备普通玉米淀粉、常温清水、透明容器,先倒入两份淀粉,再缓慢加入一份清水,边加水边搅拌,最终成品可以缓慢流动,拳头快速砸上去不会直接沉底。水分加多会一直呈液态,失去变化效果;淀粉过多会结块干裂,很难搅拌均匀。
少量多次加水。
实验结束后的混合物不能直接倒进下水道,干燥结块后容易堵塞管道,优先装密封袋丢弃,不要长期存放,静置超过三天容易发霉、发酵产生异味。
非牛顿流体现实应用场景
防弹材料会加入剪切增稠流体,纤维浸润该材料之后,子弹高速撞击瞬间材料变硬,吸收冲击能量,日常状态下材料还能保持柔韧。部分减震装备、劳保防护内衬也采用同类原理材料,降低冲击带来的冲击载荷。
涂料、油墨属于剪切变稀的非牛顿流体,刷涂或者喷涂时受到剪切作用流动性提升,涂刷完成、外力消失之后黏度回升,不容易流挂,保证涂层厚度均匀稳定。
这类材料的性能对温度敏感,环境温度持续高于45摄氏度时,淀粉基剪切增稠流体的响应效果会明显减弱,不再具备快速变硬的表现。

想要了解更多关于非牛顿流体是什么东西的文章欢迎访问:百科