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과학

전단 농화

전단 농화과학
영문명
Shear thickening
관찰량
겉보기 점도
속도 증가 시
겉보기 점도 증가
대비 개념
전단 박화
전단 농화는 전단 속도가 증가할 때 겉보기 점도가 증가하는 유동 특성이다. 응력이 증가한다는 사실만이 아니라 응력과 전단 속도의 비가 어떻게 변하는지를 살펴 판정한다.

점도의 증가를 살핀다

뉴턴 유체에서도 전단 속도를 높이면 응력이 커진다. 전단 농화를 구별하는 것은 점도가 일정하게 유지되지 않고 커진다는 점이다. 힘이 많이 든다는 느낌만으로 두 경우를 구분하지 않는다.

비율을 계산하는 예

속도 10 s⁻¹에서 응력 20 Pa라면 겉보기 점도는 2 Pa s다. 속도 50 s⁻¹에서 응력이 200 Pa이면 4 Pa s다. 이 가상 자료에서는 속도보다 응력이 더 큰 비율로 증가해 점도도 높아졌다.

시간에 따른 증가와 구별한다

전단 속도를 높인 효과와 같은 속도를 오래 유지한 효과는 서로 다른 질문이다. 시간이 지날수록 점도가 증가하는 현상을 속도 의존성과 혼동해서는 안 된다. 시험에서는 속도와 시간을 각각 기록해 변화의 조건을 분리한다.

조건 안에서 해석한다

어떤 시료가 전단 농화를 보였다는 말에는 측정한 속도 범위가 필요하다. 온도와 시료 조성도 함께 확인한다. 제한된 범위의 결과로 모든 하중에서 굳는 물질이라고 일반화하지 않는다.

관련 문서

전단 박화 / 틱소트로피 / 레오미터 / 점성 / 응력