《流变学总复习》课件.pptVIP

*******************流变学总复习深入探讨流变学的基础概念、测量方法和应用领域,为学习和理解流变学知识提供全面的复习资料。M流变学的定义和研究内容定义流变学是研究物质在外力作用下发生变形和流动行为的科学。它涉及到材料的粘度、弹性、塑性等性质。研究内容流变学的主要研究内容包括流体的流动特性、流变性能测试、流变模型建立等。还涉及材料微观结构与宏观性能的关系。应用领域流变学广泛应用于食品、制药、化妆品、材料工程、生物医学等诸多领域，对提高产品质量和工艺过程控制具有重要意义。粘度的概念和表达粘度是反映流体内部摩擦的一种物理量,描述了流体的流动性和阻力。它由分子间相互作用力决定,是流体流动的一个重要特性。1单位粘度的单位为帕秒(Pa·s)或毫帕秒(mPa·s)。10K常见范围一般流体的粘度范围从1mPa·s到10,000mPa·s不等。0.01极限值纯水的粘度约为0.01Pa·s,而蜂蜜粘度可达10,000Pa·s。牛顿流体和非牛顿流体牛顿流体牛顿流体的粘度与剪切速率无关,保持恒定。如水、油等,具有简单的流变特性。非牛顿流体非牛顿流体的粘度与剪切速率有关,表现出复杂的流变特性。如浆料、糊状物等。流变特性非牛顿流体可分为胶凝体、假塑性流体和增稠流体等,体现出丰富多样的流变学性质。应用场景牛顿流体和非牛顿流体广泛应用于化工、食品、涂料等行业,了解其流变特性非常重要。剪切速率和剪切应力的关系1剪切应力施加于流体表面的切向力2剪切速率流体各层间相对运动的速度梯度3线性关系对于牛顿流体,二者成正比对于牛顿流体,剪切应力和剪切速率呈现线性关系,即剪切粘度为常数。而非牛顿流体的这种关系则更加复杂多样,需要进一步分析其流变特性。粘塑性流体特性1剪切变稀性粘塑性流体在受到剪切应力时会表现出剪切变稀性,即粘度随剪切速率的增加而降低。这种特性使其在加工过程中更容易流动。2延伸流变行为粘塑性流体在受到拉伸应力时会表现出延伸流变行为,即粘度随应变速率的增加而上升。这种特性对于成型工艺很重要。3可恢复性粘塑性流体在去除剪切应力后可以部分或全部恢复到原始状态,这种可恢复的特性使其在某些应用中有优势。4时间依赖性粘塑性流体的粘度随时间而变化,这种时间依赖性使其在工艺控制中需要特别考虑。胶体体系的表现形式胶体颗粒胶体体系由粒子大小在1-1000纳米范围内的固体颗粒在液体中均匀分布形成。这些微小颗粒具有巨大的比表面积,从而影响了体系的性质和行为。胶体溶液胶体颗粒在液体中高度分散,形成透明或半透明的胶体溶液。这种溶液具有光学性质的特点,如布朗运动和雷利散射现象。胶体凝胶当胶体颗粒在体系中结构化时,就会形成三维网状结构的胶体凝胶。这种凝胶可以保持一定的形状和结构,表现出固体和液体的中间状态。胶体体系的分类按分散介质分类胶体体系可分为气溶胶、液溶胶和固溶胶三种。气溶胶中分散相为固体或液体颗粒,分散介质为气体;液溶胶中分散相为固体或液体,分散介质为液体;固溶胶中分散相为固体,分散介质为固体。按分散相与介质的亲和性分类胶体体系还可分为亲和胶体和非亲和胶体。亲和胶体中分散相与分散介质有较强的亲和力,非亲和胶体中二者具有较弱的亲和力。按分散相的形状分类根据分散相的形状,胶体体系可分为球形、纤维状和片状三种。球形的常见于金属、氧化物等;纤维状见于蛋白质、多糖等;而片状的如黏土矿物。按分散相的状态分类按分散相的状态,胶体体系可分为凝胶、乳胶和溶胶。凝胶是三维网状的固体胶体;乳胶是液态的胶体;溶胶是分散相为固体的液态胶体。表面活性剂的分类和特性离子型表面活性剂包括阳离子型、阴离子型和两性离子型,具有很强的乳化、洗涤和分散能力。广泛应用于清洁、化妆品和工业领域。非离子型表面活性剂不带电荷,主要通过氢键和范德华力发挥作用。常用于乳化、分散和润湿剂,无刺激性且兼容性好。两性离子型表面活性剂同时具有阳离子和阴离子特性,在酸性和碱性环境中行为不同。皮肤温和,常用于个人护理产品。表面张力的定义和测量表面张力定义表面张力是指液体表面的分子之间产生的内聚力,使表面处于一种张力状态,具有收缩的趋势。单位为N/m。测量方法常用测量表面张力的方法包括滴重法、薄片法、毛细管上升法、环形法等。不同方法有各自的适用范围和优缺点。表面张力是重要的物理性质,它直接影响液体的流动、润湿和分散性等行为。精确测量表面张力对于理解和控制流变学行为至关重要。双电层理论电荷分布根据双电层理论,溶质离子在溶液中会在固体表面周围形成密集的电荷分布层。这包括一个紧密吸附在表面的内层和一个相对松散的外层。电势分布