Principe de la rhéologie

Le phénomène est complexe car, à température et pression constantes, la viscosité du matériau ne peut pas, en règle générale, être quantifiée par une valeur unique. Cette viscosité a tendance, en effet, à varier en fonction de la contrainte appliquée et chaque comportement peut être modélisé par une équation mathématique qui fait appel à d’autres paramètres que la seule viscosité.

La viscosité d’un matériau caractérise les interactions physico-chimiques existant en son sein et dépendra de la pression et de la température. Mais toute analyse rhéologique de matériaux exige des hypothèses préalables nécessaires à l’élaboration des modèles mathématiques d’écoulement. On suppose, pendant toute la durée des cisaillements auxquels est soumis le matériau, que l’écoulement est laminaire. En outre, le matériau est assimilable à une superposition de couches adjacentes d’épaisseur infiniment petite glissant les unes sur les autres sans transfert de matière d’une couche à l’autre.

Pour chaque fluide il est possible de tracer des courbes, appelées rhéogrammes.

Ces rhéogrammes, réalisés à température et pression constantes, caractérisent le comportement rhéologique d’un matériau.

Le rhéomètre utilisé sur la plateforme est un cône-plan.

Le cône est soumis à une contrainte (couple) et l’on mesure sa vitesse de rotation et la déformation engendrée.

L’intérêt de ce système est la facilité de nettoyage, l’utilisation de faibles quantités de produit, mais surtout une vitesse de cisaillement identique en tout point du fluide.

De plus ce type de rhéomètre se prête très bien aux mesures en dynamique qui permettent la détermination des propriétés viscoélastiques en imposant des contraintes sinusoïdales de faibles amplitudes.

La rhéologie est omniprésente dans les industries actuelles et dans des domaines aussi variés que :

•  les peintures,
•  l’alimentaire (confiture, chocolat, ketchup...)
•  la cosmétique (gels, pâtes dentifrice, crèmes solaires...)
•  la détergence (gels WC, crèmes à récurer, lessives liquides...)