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粉体流变学
粉体流变学

简要描述:

流变学(rheology)系指研究物体变形和流动的科学,1929年由Bengham和Crawford提出。 物体的二重性:物体在外力作用下可观察到变形和流动现象。 流变性:物体在外力作用下表现出来的变形性和流动性。

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流变学和粉体学简介

一、概述   

流变学(rheology)系指研究物体变形和流动的科学,1929年由BenghamCrawford提出。   物体的二重性:物体在外力作用下可观察到变形和流动现象。  流变性:物体在外力作用下表现出来的变形性和流动性。

二、弹性形变和粘性流动  

弹性变形(elastic deion)   弹性变形:给固体施加外力时,固体就变形,外力解除时,固体就恢复到原有的形状,这种可逆的形状变化称为弹性变形。   应变:弹性变形时,与原形状相比变形的比率称为应变(strain),应变分为常规应变(normal strain)和剪切应变(shear strain)。 延伸应变时,S=gE;剪切应变时,S=gG。   S为应力, g为应变,E为延伸弹性率,G为剪切刚性率。   对药剂学弹性率比刚性率更有实际意义,弹性率大,弹性界限就小,表现为硬度大,有脆性,容易破坏;弹性率小,表现柔软有韧性,不宜破坏。 粘性流动  液体受应力作用变形,即流动,是不可逆过程。   粘性(viscosity)是液体内部所在的阻碍液体流动的摩擦力,称内摩擦。  D=dv/dy=dg/dt   D(s-1)为切变速度或剪切速度(rate of shear), dg/dt为单位时间应变的增加。

三、牛顿流动  

理想的液体服从牛顿粘度法则(1687年,牛顿定律,Newtonian equation), 即切变速度D与切应力S成正比: S=F/A=hD  D为切变速度,S为切应力,FA面积上施加的力, h为粘度系数[单位Pa·s1Pa·s=10P()],或称动力粘度,简称粘度。 流度(fluidity):j=1/h,即粘度的倒数。  运动粘度:粘度h与同温度的密度r之比值(h/r),再乘以106,单位mm/s。 四、非牛顿流动  非牛顿液体(nonNewtonian fluid):不符合牛顿定律的液体,如乳剂、混悬剂、高分子溶液、胶体溶液等。  粘度曲线(viscosty curve)或流动曲线(flow curve):把切变速度D随切应力S而变化的规律绘制成的曲线。  流动方程式(rheological equation):表示流动曲线形状的数学关系式。 按非牛顿液体流动曲线为类型可将非牛顿液分为塑性流动、假塑性流动、胀性流动、触变流动。  塑性流动(plastic flow)  塑性流动:不过原点;有屈伏值S0;当切应力S< S0时,形成向上弯曲的曲线;当切应力S> S0时,切变速度D和切应力呈直线关系。  塑性(plastisity)   屈伏值(yield value):引起塑性液体流动的zui低切应力S0 。  塑性粘度(plastic viscosity):塑性液体的粘度hpl。  塑性液体的流动公式:D=(S- S0)/hpl   D为切变速度,S为切应力, S0 为屈伏值, hpl 为塑性粘度。  在制剂中表现为塑性流动的剂型有浓度较高的乳剂和混悬剂。

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