《流变学和粉体学》课件.pptxVIP

课程简介《流变学和粉体学》是一门综合性的材料科学课程,涵盖了流体力学和颗粒物理化学的基础知识。通过这门课程,学生将掌握分散系统的基本性质,了解流变性和粉体行为的测试方法,并应用这些知识解决实际工程问题。byhpzqamifhr@

流变学的定义和应用领域定义流变学是研究物质流动特性的一门科学,涉及液体、半固体和固体材料的变形和流动行为。重要性流变学在食品、化妆品、制药、石油化工等行业广泛应用,可优化产品质量和生产工艺。应用领域从日化产品到航空航天材料,流变性都影响着产品性能和制备过程,是关键的基础科学。

牛顿流体和非牛顿流体的区别牛顿流体牛顿流体遵循牛顿流体定律,即剪切应力与剪切率成正比。它们表现为理想的流动行为,具有恒定的黏度,不会随剪切率的改变而变化。例如水和空气。非牛顿流体非牛顿流体的黏度会随剪切率的改变而发生变化。它们不遵循牛顿流体定律,表现出复杂的流动行为。常见的非牛顿流体有淀粉浆、颜料浆、血液和高分子溶液等。流变性曲线的区别牛顿流体的流变性曲线是一条直线,而非牛顿流体的流变性曲线呈现各种复杂的形状,这是两者最主要的区别之一。

流变性曲线的类型及其特点流变性曲线流变性曲线是表示物质流动性质的图像,通过反映流体的剪切应力和剪切速率之间的关系。牛顿流体牛顿流体的流变性曲线为一条直线,表示剪切应力与剪切速率成正比。代表性物质有水、油等。非牛顿流体非牛顿流体的流变性曲线为曲线,表示剪切应力与剪切速率之间存在复杂的非线性关系。代表性物质有乳胶、淀粉等。

影响流变性的因素温度温度是影响流变性的重要因素。随着温度的上升或下降,物质的粘度会发生变化。这可能会改变流动性和可加工性。压力施加在物质上的压力也会影响其流变性。施加较高压力会增加摩擦力,从而改变材料的流动特性。成分物质的化学组成和配方会影响其流变学性质。不同的成分比例会导致流变性的差异。时间物质在外力作用下随时间的变化也会表现出不同的流变性。维持一定时间的剪切应力可能会改变材料的流动特性。

流变学测试方法及仪器测试方法流变学主要采用旋转式和振动式两大类测试方法。旋转式包括毛细管法和转子法，可测定流体的剪切应力、剪切速率和粘度等参数。振动式包括振荡法和动态法，可测定流体的弹性模量、粘弹性等特性。主要仪器常用的流变学测试仪器有毛细管粘度计、Brookfield粘度计、动态应力仪、频率扫描仪等。这些仪器能准确测量各种液体和半固体材料的流变学特性。

粉体的基本性质颗粒大小粉体的颗粒大小从几纳米到几毫米不等,这影响着其流动性、分散性和溶解性等性质。颗粒形状粉体颗粒可呈球形、片状、针状等不同形状,形状影响其流动性和粉体的物理性质。比表面积粉体的比表面积大,能增强与周围环境的反应,提高其活性和反应速度。密度粉体的密度不同,会影响其在溶液或气体中的沉降性、浮力等物性。

粉体的分类及特点按粒子大小分类粉体可分为微粉（1-100μm）、细粉（100-500μm）和粗粉（500-1000μm）。不同粒度段的粉体在流动性、压缩性等方面存在显著差异。按粒子形状分类粉体颗粒可呈球形、长条形、板状、不规则形等。颗粒形状会影响流动性、沉降性、比表面积等特性。按粒子结构分类粉体可分为致密型、多孔型和团聚型。不同结构的粉体在密度、流动性、吸附性等方面有所不同。按物质组成分类粉体可由金属、陶瓷、高分子、药物等物质组成。不同成分的粉体在性质和用途上各不相同。

粉体的流动性及影响因素易流动性粉体的流动性是指其能否自由流动且不会发生粘团或阻塞。良好的流动性有助于粉体在设备中顺畅传送和加工。颗粒形状和大小粉体的颗粒形状和大小会影响其流动性能。球形和细小的颗粒通常具有更佳的流动性。表面性质粉体的表面特性,如湿润性、电荷等,会影响颗粒之间的相互作用,从而影响整体的流动性。

粉体的压缩性及测试方法1粉体压缩性粉体压缩性是指粉体在受到外力压缩时体积的变化情况。这是一个重要的粉体性质,影响着粉体的加工和应用。2影响因素粉体压缩性受到颗粒大小、形状、表面性质、孔隙度等因素的影响。这些因素决定了粉体在受压时的变形程度。3测试方法常用的测试方法包括压缩试验、颗粒变形模量测试等。通过这些测试可以获得粉体的压缩曲线和压缩模量等数据。4应用价值粉体压缩性数据可用于指导粉体成型、压缩成型、挤出等工艺的设计和优化。对于某些应用,合适的压缩性也是一个重要指标。

粉体的粒度分布及测试方法粒度分析利用显微镜或激光衍射仪等检测仪器,对粉体样品进行粒度分布的测试和分析。筛分法通过一系列不同孔径的筛网,将粉体样品按粒径大小进行分级分离,得到粒度分布曲线。沉降法利用粉体在液体中的沉降速度与粒径大小的关系,通过沉淀分离和测量获得粒度分布。

粉体的表面性质及测试方法比表面积粉体的比表面积决定了其溶解性、吸附性和化学反应活性等特性。通过气体吸附法、静电分散法等可以