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Plástico Bingham

1922
  • Eugene C. Bingham
Laboratory scene with Bingham plastic materials and viscosity testing equipment.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Um plástico de Bingham é um material viscoplástico que se comporta como um corpo rígido sob baixas tensões, mas flui como um fluido viscoso sob altas tensões. stressÉ caracterizado por uma tensão de escoamento, τ₀, que é a mínima. tensão de cisalhamento necessário para iniciar o fluxo. Abaixo desse limite, ele não se deforma. Exemplos comuns incluem pasta de dente, maionese e pastas de argila.

O equação constitutiva A elasticidade de um plástico de Bingham é descrita por um modelo de duas partes. Abaixo da tensão de escoamento (ττ₀), o material flui e a relação entre tensão e taxa de cisalhamento torna-se linear: ττ₀ = μₚγ̇. Aqui, μₚ é a constante de cisalhamento do plástico. viscosidade, que representa a resistência do fluido ao fluxo depois que ele começa a se mover.

Esse comportamento se deve à presença de uma estrutura interna, como uma rede de partículas ou coloides floculados, que precisa ser quebrada antes que o fluxo ocorra. A tensão de escoamento corresponde à resistência dessa rede interna. No caso do creme dental, essa rede mantém sua forma na escova. A pressão exercida ao apertar o tubo gera uma tensão maior que a tensão de escoamento, fazendo com que ele flua. Na engenharia civil, a tensão de escoamento do concreto fresco é crucial para evitar a segregação de seus componentes e garantir que ele possa ser bombeado com eficiência, mantendo sua forma nas fôrmas sem deformar.

UNESCO Nomenclature: 2210
Mecânica

Tipo

Modelo de Material

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Estudos de pastas de argila e tintas mostram um limite de fluidez.
  • A lei de Hooke para sólidos e a lei de Newton para fluidos, que o modelo de Bingham interliga.
  • Desenvolvimento de técnicas de medição reológica

Aplicações

  • Pasta de dente que permanece na escova, mas flui quando apertada.
  • fluidos de perfuração que suspendem fragmentos de rocha quando a circulação para
  • Concreto bombeável que mantém a forma após a aplicação.
  • maionese e mostarda que permanecem no alimento
  • tinta que não escorre após a aplicação

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • 3d printing materials for construction that hold their shape immediately after extrusion
  • direct-write inks for electronics that create stable, fine-featured circuits
  • food products designed for specific textures and stability on the shelf
  • medical cements that are injectable but set rigidly in place
  • cosmetic foundations that stay in the jar but spread smoothly on the skin
  • fire-stop sealants that are easily applied but do not slump under gravity or heat
  • geotechnical grouts that can be pumped into soil but then resist further movement
  • sculpting materials for artists that are easily workable but hold fine details
Relacionado a: plástico Bingham, tensão de escoamento, viscoplástico, reologia, pasta de dente, lama de perfuração, concreto. não-newtoniano.

Contexto histórico

Plástico Bingham

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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