第五讲胶体流变性.ppt

若粒子带电，则溶液的黏度增加，这种额外的黏度通常称为电黏滞效应（electroviscous effect）。 5. 电荷对黏度的影响 溶液黏度η和粒子半径r以及ζ电位之间的关系式 式中，k 为电导率；ε为介电常数；ζ为Zeta电位。 当粒子带电时，粒子大小直接影响溶液的黏度。 当ζ电位为零时，则上式又转变为Einstein公式。 这也说明电粘滞效应与ζ电位共存。 二、稀胶体溶液的黏度 基本概念和术语 1 稀胶体溶液的黏度 2 浓分散体系的流变性质 3 胶粒的平均大小与多分散度 4 目 录 以切变速度D对切应力 作图，可以得到流变曲线，它表示了体系的流变特性。按流变曲线的类型可将流体分为不同的流型。 三、浓分散体系的流变性质 1. 牛顿体 D-τ关系为直线，且通过原点。即在任意小的外力作用下，液体就能发生流动。 从D-τ直线关系可见，直线的斜率越小，液体的黏度越大。 大多数纯液体（如水、甘油、低黏度油 以及许多低分子化合物溶液和稀的溶胶） 都是牛顿液体。 牛顿型液体常称为真液体。 三、浓分散体系的流变性质 2. 塑性体 （plastic fluid） 也叫Bingham体。其流变曲线也是直线，但不经过原点，而是与切力轴交在τy 处，亦即只有当ττy 时，体系才流动，τy 称为屈服值（yield value）。 外加切应力较小，不流动，只发生弹性变形；而一旦切应力超过某一限度时，体系的变形就是永久的，表现出可塑性，故称其为塑性体。 使塑性体开始流动所需加的临界切应力，即为屈服值。 三、浓分散体系的流变性质 塑性体流变曲线的直线部分可表示为： τ-τy =η塑D （ττy ） 式中，η塑称为塑性黏度（或结构黏度），它和屈服值τy 是塑性体的两个重要流变参数。 解 释 静止时，不规则粒子形成网状结构，须破坏其网状结构方可流动。达到层流切力后结构被彻底破坏。 三、浓分散体系的流变性质 第五讲 胶体的流变性 流变性质（rheologic properties）： 物质在外力作用下的变形（deformation）和流动(flow)的性质。 研究胶体流变性质的作用： （1）估计胶体质点的大小、形状以及质点与介质间的相互作用。 （2）解决生产中的重要问题（油漆、牙膏、陶土成形、照相乳剂的涂布、钻井用泥浆等）。 胶体的流变性 胶体的流变性 胶体的流变性 基本概念和术语 1 稀胶体溶液的黏度 2 浓分散体系的流变性质 3 胶粒的平均大小与多分散度 4 目 录 1. 切变速度与切应力 将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层，各层速度不同，形成速度梯度(dv/dx)，这是流动的基本特征。 一、基本概念和术语 x v 一、基本概念和术语 由于速度梯度的存在，流动较慢的液层阻滞较快液层的流动，因此，液体产生运动阻力。 为使液层维持一定的速度梯度运动，必须对液层施加一个与阻力相反的反向力。 在单位液层面积上施加的这种力，称为切应力 (shear force)，简称切力。用τ表示，单位为N/m2 。 切变速度：即速度梯度，简称切速，用D表示，单位s-1。 切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数。 一、基本概念和术语 2. 牛顿公式和黏度 流动时液体内部形成速度梯度，故产生运动阻力，切应力反映此阻力大小。 牛顿公式 η ——液体粘度 黏度定义：将两块面积为1m2的板浸于液体中，两板距离为1m，若加1N的切应力，使两板之间的相对速率为1m/s，则此液体的黏度为1Pa·s。 一、基本概念和术语 牛顿流体（Newtonian fluid）：符合牛顿公式的流体。 非牛顿液体（non- Newtonian fluid ）：不符合牛顿公式的流体。 非牛顿流体的切应力与切速间无正比关系，比值τ/D不再是常数，而是切速的函数。 表观粘度（apparent viscosity）：以ηa表示一定(τ/D)下的黏度，称表观粘度。 一、基本概念和术语 一、基本概念和术语 一、基本概念和术语 3. 黏度测定的方法 测定黏度的方法主要有毛细管法、转筒法及落球法。 （1）毛细管粘度计 用于测定液体、溶液和胶体溶液的黏度，主要使用于牛顿流体。 毛细管粘度计的基本公式是Poiseuille