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Viscosimètres Recueil de données-Propriétés de la viscosité

Viscosimètres Recueil de données-Propriétés de la viscosité

Propriétés de la viscosité

La viscosité a diverses propriétés en fonction de la substance

Un fluide dont la viscosité ne change pas même si la force exercée sur celui-ci change est appelé « fluide newtonien » et un fluide dont la viscosité change lorsque la force exercée sur lui change est appelé « fluide non-newtonien ».
En règle générale, les substances pures sont généralement des fluides newtoniens. Les mélanges de deux substances ou plus, cependant, sont presque tous des fluides non-newtoniens.

・Fluides newtoniens  - La viscosité n'est pas modifiée par la force exercée -

Quelques exemples de fluides newtoniens sont : l'eau, le miel, l'huile de cuisson, le ‹mizuame› (un sucre liquide épais transformé en amidon), une solution d'eau sucrée, une solution de chlorure de sodium et de l'alcool.

・Fluides non-newtoniens   -La viscosité est modifiée par la force exercée-

Certains exemples de fluides non-newtoniens sont : le beurre, le ketchup, la mayonnaise et le yaourt.

Les 3 principaux types de fluides non-newtoniens

Les fluides non-newtoniens peuvent être divisés en fluides de Bingham, fluides pseudo-plastiques et fluides dilatants.

① Fluides de Bingham (fluides plastiques)
 - Fluides ayant une valeur de rendement mais un débit de viscosité constant comme les fluides newtoniens -

Le beurre peut être étalé sur du pain grillé avec la force d'un couteau, mais à moins qu'une certaine force ne soit appliquée, le beurre ne se déplace pas. La force requise pour faire bouger le beurre est appelée contrainte d'écoulement et la valeur exprimant cette contrainte est la valeur d'écoulement. Lorsqu'une substance a une valeur d'écoulement mais conserve une viscosité constante lors de son écoulement, se comportant comme un fluide newtonien, la substance est appelée un « fluide de Bingham » (fluide plastique).

② Fluides pseudo-plastiques
 - Fluides dont la viscosité diminue lorsque la force est appliquée -

Les substances dont la viscosité diminue lorsque la force leur est appliquée sont appelées fluides pseudo-plastiques. Avant que la force ne soit appliquée, ces substances ont une viscosité élevée, ce qui semble être des fluides de Bingham, mais elles n'ont pas de valeur d'écoulement. Certains exemples courants sont les aliments qui peuvent être emballés dans des récipients souples, en forme de tube, tels que la mayonnaise ou le ketchup, qui sont presque tous des fluides pseudo-plastiques. Un autre type de fluide qui se comporte de manière similaire à un fluide pseudo-plastique est le fluide thixotrope (*④).

③ Fluides dilatants
 - Fluides dont la viscosité augmente lorsque la force est appliquée -

Les fluides dilatants sont le contraire des fluides pseudo-plastiques. Lorsque la force est appliquée aux fluides dilatants, la viscosité augmente. Un exemple typique de fluide dilatant est un mélange 1:1 d'amidon et d'eau. Lorsque le mélange est versé doucement, il coule comme de l'eau, mais lorsqu'il est mélangé rapidement avec un bâton, il s'épaissit pour former un mélange ferme qui devient difficile à verser.

④ Fluides thixotropes
 - Fluides dont la viscosité change en fonction du temps, ainsi que lors de l'application de la force -

Les fluides thixotropes subissent une diminution de la viscosité lorsque la force est appliquée. De cette manière, les fluides thixotropes semblent être similaires aux fluides pseudo-plastiques, mais une différence majeure entre les deux types de fluides réside dans le fait que la viscosité d'un fluide thixotrope change avec le temps, ainsi que lorsqu'une force est appliquée au fluide. Lorsqu'une force constante est appliquée à un fluide thixotrope, la viscosité diminue, mais si un fluide thixotrope avec une viscosité réduite reste sans pression pendant un certain temps, le fluide reviendra à sa viscosité initiale. Par exemple, si la peinture est remuée, sa viscosité diminue, ce qui rend la peinture plus facile à appliquer avec un pinceau ou un rouleau. Mélanger la peinture avant l'application ne vise pas seulement à rendre la couleur plus uniforme, mais également à tirer et à améliorer les propriétés thixotropes de la peinture. Après l'application de la peinture, il n'existe plus de force exercée sur lui, de sorte que la viscosité augmente, permettant à la peinture de sécher sans goutter. Une peinture parfaite qui colle au mur et ne coule pas profite pleinement de la thixotropie.