Akışbilim (reoloji), maddelerin kuvvet etkisi altında nasıl şekil değiştirdiğini ve aktığını inceleyen bilim dalıdır. Sıvıların yanı sıra süspansiyonlar, macunlar, polimerler ve yumuşak maddelerin mekanik davranışları da bu alanın kapsamına girer.[1][2]
Temel kavramlar ve ölçümler
Gerilme, birim alana uygulanan kuvveti; şekil değiştirme ise maddenin biçimindeki değişimi anlatır. Reolojik incelemeler, gerilme ile maddenin akış ya da deformasyon tepkisi arasındaki ilişkiyi araştırır. Viskozite, akmaya karşı direncin ölçüsüdür; akışın başlaması için gereken gerilme ise akma gerilmesi olarak adlandırılır. Bu özellikler reometre adı verilen araçlarla ölçülebilir.[1]
Newton tipi akışkanlarda, belirli sıcaklıkta viskozite kayma hızından bağımsızdır. Newton tipi olmayan akışkanlarda viskozite kayma hızına göre değişebilir; örneğin kayma incelmesi gösteren maddeler karıştırılırken daha kolay akar. Gerçek malzemelerin davranışı yalnızca sıvı ya da katı gibi basit kategorilerle açıklanamayabilir; bazıları hem viskoz hem elastik tepki gösterir.[2]
Araştırma ve uygulamalar
Akışbilim, malzemelerin üretim ve kullanım süreçlerini anlamaya yardımcı olur. Boya ve gıda ürünlerinin karıştırılması, polimerlerin işlenmesi, süspansiyonların pompalanması ve malzemelerin kalıba doldurulması bu tür incelemelerin uygulama alanları arasındadır.[1][2]
Çimento hamuru, harç ve beton gibi yoğun karışımların akış özellikleri; taşınma, pompalanma ve biçimlendirme süreçleri açısından önem taşır. NIST, bu tür malzemelerin reolojik özelliklerinin ölçümü ve ölçüm araçlarının kalibrasyonu üzerinde çalışmaktadır.[1] Reolojik sonuçlar, ölçümün nasıl yapıldığına ve malzemenin hangi koşullarda incelendiğine bağlı olduğundan, tek bir viskozite değeri her durumdaki davranışı açıklamayabilir.[1][2]