Reologie


Reologie se zabývá studiem toku a deformace materiálu. Při působení vnější síly (součin smykového napětí a smykové plochy) na materiál dochází k jeho toku (deformaci). Míra působení vnější síly a rychlosti změny deformace je charakterizována smykovou viskozitou (vnitřní tření kapaliny). Na základě smykové viskozity je možné rozdělit materiály na dva základní typy - na newtonské a nenewtonské. Newtonské materiály (např. voda) vykazují konstantní hodnotu smykové viskozity pro různé hodnoty rychlosti smykové deformace při dané teplotě. Naproti tomu viskozita látek nenewtonských je na hodnotě rychlosti smykové deformace závislá (krev, čokoláda, jogurt, polymerní taveniny a roztoky). Látky nenewtonské se podle závislosti smykové viskozity na rychlosti deformace dají dělit na látky dilatantní, pseudoplastické a plastické.

Reologická skupina na ústavu pro hydrodynamiku se zabývá tokovými vlastnostmi zejména polymerních materiálů. Tyto materiály vykazují silně nelineární reologické vlastnosti dané jejich molekulární strukturou, která se projevuje jak viskózními tak i elastickými vlastnostmi. Znalost reologických vlastností polymerních materiálů je důležitá jak pro výrobce a zpracovatele těchto materiálů tak i pro výrobce strojů a nástrojů v oblasti plastikářského průmyslu. Pro výrobce jsou reologické znalosti polymerů (např. smyková a tahová viskozita) důležitým vodítkem pro návrh nových materiálů se specifickými vlastnostmi vhodnými pro daný typ procesu (vytlačování, vyfukování, vstřikování, tváření) nebo pro finální výrobek (např. tlakové trubky, kloubní náhrady). Pro zpracovatele materiálů jsou reologické vlastnosti důležité pro přesné nastavení procesních hodnot během zpracovatelského procesu (teplota, tlak, rychlost chlazení, atd.). Reologické vlastnosti polymerů jsou dále využívané při návrhu strojů a nástrojů pro plastikářský průmysl (např. vytlačovací a vstřikovací hlavy), kde se zpracovatelský proces simuluje ve 3D simulačních nástrojích.

Na základě těchto potřeb daných zejména vývojem nových materiálů a zpracovatelským průmyslem se naše skupina zabývá níže uvedenými tématy.

Filip, P., Peer, P., Zelenková, J. (202?). Dependence of poly(vinyl butyral) electrospun fibres diameter on molecular weight and concentration. Journal of Industrial Textiles. (online first)

Filip, P., Zelenková, J., Peer, P. (2021). Evaluation of an onset of electrospun beadless poly(ethylene oxide) nanofibres. Journal of Applied Polymer Science. 138(11), 50001.

Peer, P., Zelenková, J., Filip, P., Lovecká, L. (2021). An Estimate of the onset of beadless character of electrospun nanofibres using rheological characterization. Polymers. 13(2), 265.

Filip, P., Hausnerová, B., Hnátková, E. (2020). Continuous rheological description of highly filled polymer melts for material extrusionApplied Materials Today20(September), 100754.

Peer, P., Cvek. M., Urbánek. M., Sedlačík, M. (2020). Preparation of electrospun magnetic polyvinyl butyral/Fe(2)O(3)nanofibrous membranes for effective removal of iron ions from groundwater. Journal of Applied Polymer Science. 137(48), 49576.

Peer, P., Sedlaříková, J., Janalíková, M., Kučerová, L., Pleva, P. (2020). Novel Polyvinyl Butyral/Monoacylglycerol Nanofibrous Membrane with Antifouling Activity. Materials13(17), 3662.

Slobodian, P., Říha, P., Olejník, R., Matyáš, J. (2020).  Accelerated Shape Forming and Recovering, Induction, and Release of Adhesiveness of Conductive Carbon Nanotube/Epoxy Composites by Joule Heating. Polymers. 12(5), 1030.

Slobodian, P., Říha, P., Olejník, R., Sedlačík, M. (2020).  Ethylene-octene-copolymer with embedded carbon and organic conductive nanostructures for thermoelectric applications. Polymers. 12(6), 1316.

Filip, P., Hausnerová, B., Barretta, C. (2019). Master flow curves as a tool to modelling Ceramic Injection Molding. Ceramics International. 45(6), 7468–7471.

Filip, P., Peer, P. (2019). Characterization of poly(ethylene oxide) nanofibres - mutual relations between mean diameter of electrospun nanofibres and solution characteristicsProcesses. 7(12), 948.

Peer, P., Stěnička, M., Filip, P., Pizúrová, N., Babayan, V. (2018). Magnetorheological characterization and electrospinnability of ultrasound–treated polymer solutions containing magnetic nanoparticles. Colloid and Polymer Science. 296(11), 1849–1855.

Peer, P., Filip, P. (2017). Nanofibrous web quality in dependence on the preparation of poly(ethylene oxide) aqueous solutions. The Journal of the Textile Institute. 108(12), 2021–2026.

Slobodian, P., Říha, P., Olejník, R. (2018). Electrically–controlled permeation of vapors through carbon nanotube network–based membranes. IEEE Transactions on Nanotechnology. 17(2), 332–337.

Zelenková, J., Pivokonský, R., Filip, P. (2017). Two ways to examine differential constitutive equations: initiated on steady or initiated on unsteady (LAOS) shear characteristics. Polymers 9(6), Article no. 205.