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Plastique Bingham

1922
  • Eugene C. Bingham
Laboratoire équipé de matériaux plastiques Bingham et d'un équipement de test de viscosité.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Un plastique de Bingham est un matériau viscoplastique qui se comporte comme un corps rigide sous faibles contraintes, mais comme un fluide visqueux sous fortes contraintes. stresserElle est caractérisée par une limite d'élasticité, τ₀, qui est la limite inférieure contrainte de cisaillement nécessaire pour amorcer l'écoulement. En dessous de ce seuil, le matériau ne se déforme pas. Le dentifrice, la mayonnaise et les pâtes d'argile en sont des exemples courants.

Le équation constitutive Le comportement d'un plastique de Bingham est décrit par un modèle en deux parties. En dessous de la limite d'élasticité (τ₀), le matériau s'écoule et la relation entre la contrainte et le taux de cisaillement devient linéaire : τ̇₀ = μₚγ̇. Ici, μₚ représente la permittivité du plastique. viscosité, qui représente la résistance du fluide à l'écoulement une fois qu'il a commencé à se déplacer.

Ce comportement est dû à la présence d'une structure interne, telle qu'un réseau de particules ou de colloïdes floculés, qui doit être décomposée avant que l'écoulement puisse se produire. La limite d'élasticité correspond à la résistance de ce réseau interne. Pour le dentifrice, ce réseau conserve sa forme sur la brosse à dents. La pression exercée sur le tube crée une contrainte supérieure à la limite d'élasticité, ce qui provoque l'écoulement. En génie civil, la limite d'élasticité du béton frais est cruciale pour empêcher la ségrégation de ses composants et garantir son pompage efficace tout en conservant sa forme dans les moules sans affaissement.

UNESCO Nomenclature: 2210
- Mécanique

Taper

Modèle de matériaux

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Études sur les coulis d'argile et les peintures montrant un seuil d'écoulement
  • La loi de Hooke pour les solides et la loi de Newton pour les fluides, que le modèle de Bingham relie
  • Développement de techniques de mesure rhéologique

Applications

  • dentifrice qui reste sur la brosse mais coule lorsqu'on le presse
  • boues de forage qui suspendent les déblais rocheux lorsque la circulation s'arrête
  • béton pompable mais conservant sa forme après sa mise en place
  • mayonnaise et moutarde qui restent en place sur les aliments
  • peinture qui ne coule pas après application

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • Matériaux d'impression 3D pour la construction qui conservent leur forme immédiatement après l'extrusion
  • encres à écriture directe pour l'électronique qui créent des circuits stables et aux caractéristiques fines
  • produits alimentaires conçus pour des textures et une stabilité spécifiques en rayon
  • ciments médicaux injectables mais fixés de manière rigide
  • fonds de teint cosmétiques qui restent dans le pot mais s'étalent en douceur sur la peau
  • mastics coupe-feu faciles à appliquer mais qui ne s'affaissent pas sous l'effet de la gravité ou de la chaleur
  • coulis géotechniques qui peuvent être pompés dans le sol mais qui résistent ensuite à tout mouvement supplémentaire
  • matériaux de sculpture pour artistes qui sont facilement utilisables mais conservent des détails fins
En lien avec : plastique de Bingham, seuil de contrainte, viscoplastique, rhéologie, dentifrice, boue de forage, béton non newtonien.

Contexte historique

Plastique Bingham

1920
1920
1921
1922
1924
1925
1926
1919-05-29
1920
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1924
1924
1925
1926

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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