M6 Flujo No-Newtoniano: Reología de Fundidos

Tópico

Este polímero fundido, sometido a un flujo bajo corte, deja que ese mismo flujo bajo corte desenrede progresivamente las cadenas moleculares que, en reposo, permanecían entrelazadas entre sí dentro del tubo que ya describe otro modelo de este conjunto: cuanto más rápido es este flujo bajo corte, menos tiempo tienen estas cadenas moleculares para volver a entrelazarse entre sí antes de que ese mismo flujo bajo corte las desenrede de nuevo, y más desenredadas permanecen, en promedio, mientras dura este flujo bajo corte. Que este flujo bajo corte desenrede a estas cadenas moleculares produce, en este polímero fundido, un adelgazamiento por corte: la viscosidad de este polímero fundido, alta en reposo cuando estas cadenas moleculares permanecen entrelazadas, cae a medida que este flujo bajo corte las desenreda cada vez más.

Este comportamiento completo de este polímero fundido, desde la meseta de viscosidad constante que exhibe a velocidades de corte muy bajas, donde este flujo bajo corte todavía no alcanza a desenredar apreciablemente a estas cadenas moleculares, hasta este adelgazamiento por corte pronunciado que exhibe a velocidades de corte altas, se ajusta con el modelo de Carreau-Yasuda, el mismo modelo que ya emplea, para describir cómo varía esta viscosidad de este polímero con la velocidad de corte a partir de la curva maestra que construye por reometría oscilatoria, otro modelo distinto de este conjunto: este modelo de Carreau-Yasuda captura, en una única expresión continua, tanto esa meseta de baja velocidad de corte como este adelgazamiento por corte de alta velocidad, y la transición gradual entre ambos regímenes. Que esta meseta de viscosidad constante de este polímero fundido se extienda hasta velocidades de corte más altas, antes de comenzar este adelgazamiento por corte, hace que este modelo de Carreau-Yasuda, ajustado a este comportamiento completo, sitúe en consecuencia esa misma transición a una velocidad de corte más alta.

Por eso este modelo, con el adelgazamiento por corte y el ajuste de Carreau-Yasuda con las que se abrió, permite relacionar, mediante la relación de Cox-Merz, esta misma viscosidad de este polímero fundido bajo corte continuo con la viscosidad compleja oscilatoria que ya mide, mediante reometría dinámica, otro modelo distinto de este conjunto: esta relación de Cox-Merz equipara, a una velocidad de corte y a una frecuencia angular de igual valor numérico, ambas viscosidades entre sí, permitiendo verificar este mismo modelo de Carreau-Yasuda a partir de esa reometría dinámica sin necesidad de someter a este polímero fundido a un ensayo de corte continuo por separado. Que este mismo adelgazamiento por corte, con un mecanismo microscópico de desenredo de cadenas moleculares propio de este polímero fundido, comparta sin embargo una forma matemática similar a la que ya describe, para una suspensión de partículas de un conjunto de materiales distinto, otro modelo cuyo mecanismo microscópico de fondo, del que no conservo un recuerdo verificable, resulta necesariamente distinto al de este propio desenredo de cadenas moleculares, hace que ambos modelos compartan la misma forma matemática sin compartir, en el fondo, la misma causa física.

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