Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Wartojednakzauważyć,żeciałostałetorodzajfazyskondensowanej,którąmożebyć
każdasubstancjaniepłynna,czylizachowującakształtinieściśliwa.Terminnciałostałe”
jestpojęciemmałoprecyzyjnymiwrzeczywistościmożesięodnosićdosubstancjioróż-
nychstanachskupieniamaterii,zwanychbardziejprecyzyjniefazamifizycznymi.Ciałastałe
mogąwystępowaćwróżnychstanach:krystalicznym,plastycznymimiękkim.Pozatymnie
wszystkieciałastałemająbudowękrystaliczną.Niektóresąwstanienzamrożonegoniepo-
rządku”,któryztermodynamicznegopunktuwidzeniajestniestabilny,choćmożeistnieć
bardzodługo.Takąfazęnazywasięfaząszklistąlubfaząamorficzną.Substancjastaławsta-
nieszklistym,którejprzykłademjestszkło,możebyćtraktowanajakpłynonieskończenie
dużejlepkości.Wprzypadkuwielusubstancji,np.tworzywsztucznychlubmetali,często
zdarzasię,żewstaniestałymwystępująrównocześniedwiefazy,np.krystalicznaiamor-
ficzna,tworzączłożonąmikrostrukturędecydującąowłaściwościachmechanicznychcałego
materiału.Wreszcieciałostałemożewystępowaćwstanieproszkowymlubzgranulowanym
izachowywaćsięjakpłyn.Ostatniotakieciałaokreślasięjakomiękkie.
Płyntokażdasubstancja,któramożepłynąć,tj.dowolniezmieniaćswójkształtwza-
leżnościodnaczynia,wktórymsięznajduje,orazmożeswobodniesięprzemieszczać(prze-
pływać),np.pompowanaprzezrury.Pojęciepłynuteżniejestokreśleniemprecyzyjnym
inienależykojarzyćgotylkozcieczą,gdyżpłynamisąnietylkociecze,aletakżewszystkie
gazy,anawettakiemieszaninyróżnychfazfizycznych,jakpiana,emulsja,zawiesina,pasta
czyproszekigranulat.
Podstawową,mierzalnącechąpłynówjestichlepkość,czylimiaraoporuwewnętrz-
nego,jakistawiapłynpoddawanynaprężeniomścinającymzmuszającymgodoprzepły-
wu.Najmniejsząideowącząstkąpłynujesttzw.elementpłynu.Wreologiipojęciepłynu
najczęściejodnosisiedomodelicharakteryzującychodkształcenie(przepływ)niżdostanu
fizycznego(ciecz,zawiesina).
Ciałaplastyczneposiadajązdolnośćmateriałówdouleganianieodwracalnymod-
kształceniompodwpływemzewnętrznychsiłdziałającychnatenmateriał.Nieodwracalne
odkształceniapowstająnaskutekdziałanianaciałostałenaprężeńmechanicznychprzekra-
czającychzakres,wktórymjestonozdolnedoodkształceńsprężystych,ijednocześniena
tylemałych,żeniepowodujązniszczeniaciągłościjegostruktury.Naprężenie,przyktórym
rozpoczynasięzjawiskoplastyczne,nazywanejestgranicąplastycznościlubwytrzymałością
plastyczną.Napoziomiemolekularnymodkształceniaplastycznesąmożliwedziękizdolno-
ścipojedynczychelementówmaterialnychlubgrupelementówdoprzemieszczaniasięwob-
rębiemasyodkształcanegociaławzględeminnychgrupelementówbezpowstawaniawnim
pęknięć.Wpewnymsensieciałaplastycznezachowująsiępodwpływemsiłzewnętrznych
jakpłyny,którychlepkośćjestuzależnionaodwarunkówścinaniaiktórezaczynająpłynąć
odpewnejgranicznejwartościnaprężenia.Takimiciałamisąceramicznezawiesinyokon-
systencjiplastycznejstanowiącerodzajciałmiękkich.
Wpełnymzakresiewarunkówścinaniamieszcząsięwszystkiemożliweszybkościści-
naniaosiągającewartościodekstremalniemałychdoekstremalniedużych.Przykładowo,
bardzołagodne,tzw.niskiewarunkiścinania,występująwczasieporuszaniasięwodyprzy
nachylaniupojemnika.Przykładekstremalniewysokichwarunkówścinaniatowypływwody
zustnikawężawczasiepodlewaniaogrodulubteżrozpylaniezawiesinwsuszarniachroz-
pyłowych.Ścinaniewustnikurozpylającymjestznaczącowiększeniżwprzypadkuwody
opadającejwpostacimałychkropelek.
15
