[科普中国]-触变性

简介

触变性亦称摇变，是分散体系流变学研究的重要内容之一，是指一些体系在搅动或其它机械作用下，体系的粘度或切力随时间变化的一种流变现象。目前，各种触变性的机理还缺乏统一的解释。2它是由弗罗因德利希（H．M．F．Freundlich 1928）发现的。细长的颗粒靠弱的化学键连结形成网状结构，很容易被外力破坏。据谓眼虫的核等细胞内的结构就具有触变性。肌肉收缩性蛋白的F肌动蛋白也显示这种性质。

主要特点触变型流体的特征主要表现在以下几方面：

（1）结构可逆变化，即当流体受到外界施加力时结构发生变化，而消除此力后，结构又能逐渐恢复；

（2）从静置的物料开始剪切，或从高到低改变剪切速率时，物料的黏度随时间而降低；

（3）在循环剪切下，阶梯上升过程的平衡黏度高于阶梯下降过程的平衡黏度，触变性与剪切历史有关。3

测试方法触变环法的试验原理是：当剪切速率从0连续增加到一个定值，再从这个定值逐渐下降到0，测定其应力随剪切速率的变化，所做出的剪切应力-剪切速率的封闭曲线为触变环。通过改变不同时间和不同最大剪切速率值，可以得到不同面积的触变环。触变环的面积越大则触变性越大，反之则越小。

虽然此种方法是常用方法之一，在测定触变性过程中存在剪切速率和作用时间两个变量，而这两个变量都是触变性的影响因素，故只能通过此方法判定多种胶黏剂触变性的好坏，不如触变指数法简单直观。1

其他相近的概念触变型在剪切作用下可由粘稠状态变为流动性较大的状态，而剪切作用取消后，要滞后一段时间才恢复到原来状态。这是由于絮凝网络经剪切破坏后，重新形成网络需要一定时间。

土的触变性当粘性土结构受扰动时，土的强度降低。但静置一段时间，土的强度又逐渐增长，这种性质称为土的触变性。这是由于土粒、离子和水分子体系随时间而趋于新的平衡状态之故。

陶瓷泥浆的触变现象陶瓷(粘土原料)泥浆的触变状态是指它的稀释流动状态和稠化凝聚状态之间的一种状态，即泥浆静止时似凝固体，一经搅动或摇动，又将重新获得流动性的现象。

润滑脂的触变性润滑脂所具有的最基本的特性，就触变性。当施加一个外力时，润滑脂的流动在逐渐变软，表现粘度降低，但是一旦处于静止，经过一段时间（很短）后，稠度再次增加（恢复），这种特性称为触变性。润滑脂的这种特性，决定了其可以在不适于润滑油润滑的部位润滑，而显示它优良的性能。

应用触变性是分散体系流变学的重要研究内容之一，具有重要的理论意义和应用价值。迄今为止，人们对它的研究大多集中在不带结构电荷的固体颗粒或带结构负电荷物质（如高岭土、蒙脱土、海泡石）的分散体系，而对带有结构正电荷的固体颗粒体系的触变性研究却鲜见报道。触变现象不仅存在于食品（如蜂蜜）和日常用品（牙膏、洗发水、清洁剂、中性笔和墨水等）中，而且还存在于工业用品（如油漆、染料、粘接剂、石油等）中，甚至还出现在人体内（如血液和唾沫）。触变性的研究关系着人们的日常生活、工业发展和医药开发，具有极其重要的现实意义。1

可溶盐对黄土触变性的作用效应黄土作为一种特殊性土质，在宁夏广为分布，主要分布在宁夏南部和中部，约占宁夏总面积的60%。宁夏干旱、少雨、风沙大的气候特点，使得宁夏地区的黄土与其他地区黄土相比有着不同的物理力学性质，如含水率低、盐碱含量大、砂粒含量多、黏粒含量少、结构强度大、水敏性强，浸水后，可溶盐被溶解，土体软化，颗粒之间的胶结作用力迅速减小，骨架破坏，土体抗剪强度降低剧烈，给工程安全和正常使用带来不利影响。黄土的湿陷性和结构性都与含可溶性的盐密切相关，可溶盐是影响黄土结构性的重要因素之一。结构性是黄土的重要力学特征，人们从不同的侧面对其进行了深入的研究。触变性是结构性的一个方面，指结构受到扰动的土，强度随静置时间增长的性质。宁夏一些黄土地区采用挤密灰土桩处理，处理后的桩间土强度降低，是黄土结构性强的体现，试桩时间间隔的确定就涉及非饱和黄土触变性的问题。湿陷性黄土地区，降雨量小，地下水埋深大，黄土经常处于非饱和状态。4

重塑土样的无侧限抗压强度和触变性参数随着龄期的增大而增大，随干密度和含盐量的增大而增大，随含水率的增大而减小。

各因素对无侧限抗压强度和触变性参数影响的主次顺序为含水率、干密度和含盐量。

触变性参数与含盐量呈对数关系，且有很好的相关性。可溶盐对黄土触变性的影响明显，是影响黄土触变性的重要因素之一。4