Дилатансия

(от лат. Dilate - расширяю), изменение объема материала при сдвиговой деформации. Для большинства высококонцентрир. Дисперсных систем (преим. Высоконаполненных твердой фазой) наблюдается увеличение объема системы (положит. Д.). Примерами таких систем могут служить песчаные грунты, концентрир. Водные дисперсии глинозема, минеральных вяжущих, бетонных смесей, глин, крахмала, диоксида титана, латекса, дисперсии железа в ССl4. Если изменение объема ограничено, сдвиговая деформация системы сопровождается ростом касат. Напряжений и, соотв., сдвиговой вязкости т. Наз. Реопексия. Иногда встречается и отрицат. Д. Уменьшение объема материала при его сдвиговой деформации. Такая Д. Обнаружена у губчатой резины, металлич. Монокристаллов, нек-рых видов глин и глинистых грунтов, асфальта.

Для ряда дисперсных систем, напр., битумов с минеральным наполнителем, водных дисперсий аэросила, обнаружена Д. При наложении вибрации в процессе непрерывного сдвигового деформирования. Это явление получило назв. Вибродилатансии. Положит. Д. Обусловлена гл. Обр. Тем, что при высоком объемном содержании твердой дисперсной фазы увеличивается число контактов между частицами и уменьшается доля "своб. Объема", заполненного дисперсионной средой. Сдвиговая деформация таких систем возможна при условии перемещения частиц в направлении, нормальном к направлению сдвига, т. Е. При условии увеличения объема системы. Д. Сравнительно малоконцентрир. Дисперсий м. Б. Вызвана, кроме того, сильной анизотропией частиц и их разворотом при деформировании до ориентации в направлении сдвига.

По-видимому, это является причиной Д. Нек-рых видов глин, водных дисперсий пентоксида ванадия, хризотилового асбеста и др. Реопексия - возрастание вязкости (и напряжения сдвига) обусловлена структурированием дисперсной системы в процессе сдвигового деформирования с малой скоростью. Обнаруживается в водных суспензиях гипса, пятиокиси ванадия и др. Если скорость деформирования увеличивается, образовавшаяся структура может разрушиться и эффективная вязкость системы снижается по мере роста скорости деформирования. В отличие от реопексии, Д. Высоконаполненных систем м. Б. Не связана со структурообразованием. Д. Необходимо учитывать в технол. Процессах, связанных с переработкой дисперсных систем, при перемешивании бетонных смесей, формовании изделий из наполненных пластмасс, трубопроводном гидротранспорте водоугольных дисперсий и др.

Термин "Д." введен О. Рейнольдсом (1885). Подробно явление изучено М. Рейнером. Лит. Рейнер М., Деформация и течение. Введение в реологию, пер. С англ., М., 1963. Его же. Реология, пер. С англ., М., 1965. Уилкинсон У. Л., Неньютоновские жидкости, пер. С англ., под ред. А. В. Лыкова, М., 1964. Урьев Н. Б., Высококонцентрированные дисперсные системы, М., 1980. Ефремов И. Ф., "Успехи химии", 1982, т. 51, № 2, с. 285-310. Н. Б. Урьев. .