第十四章 流变学基础.ppt

一、落球粘度计第28页，共34页，星期日，2025年，2月5日二、旋转粘度计筒内装入试验液，用特制的转子进行旋转，考察产生的弯曲现象，利用作用力求得产生的应力，第29页，共34页，星期日，2025年，2月5日第1页，共34页，星期日，2025年，2月5日（一）掌握流变学的基本概念（二）熟悉流变学在药剂学中的应用、牛顿流动和非牛顿流动（三）了解流体的触变流动性和粘弹性、制剂流变性的评价方法基本要求第2页，共34页，星期日，2025年，2月5日流变学出现在20世纪20年代。学者们在研究橡胶、塑料、油漆、玻璃、混凝土，以及金属等工业材料；岩石、土、石油、矿物等地质材料；以及血液、肌肉骨骼等生物材料的性质过程中，发现使用古典弹性理论、塑性理论和牛顿流体理论已不能说明这些材料的复杂特性，于是就产生了流变学的思想。英国物理学家麦克斯韦和开尔文很早就认识到材料的变化与时间存在紧密联系的时间效应。?第3页，共34页，星期日，2025年，2月5日经过长期探索，人们终于得知，一切材料都具有时间效应，于是出现了流变学，并在20世纪30年代后得到蓬勃发展。1929年，美国在Bingham教授的倡议下，创建流变学会；1939年，荷兰皇家科学院成立了以伯格斯教授为首的流变学小组；1940年英国出现了流变学家学会。当时，荷兰的工作处于领先地位，1948年国际流变学会议就是在荷兰举行的。法国、日本、瑞典、澳大利亚、奥地利、捷克斯洛伐克、意大利、比利时等国也先后成立了流变学会。?第4页，共34页，星期日，2025年，2月5日流变学(rheology)指研究物体变形和流动的科学流变性：物体在外力作用下表现出来的变形性和流动性。弹性变形（elasticdeformation)：可逆变形塑性变形(plasticdeformation)：非可逆变形一、流变学的基本概念第一节概述第5页，共34页，星期日，2025年，2月5日第6页，共34页，星期日，2025年，2月5日流变学的研究范围?橡胶条的拉伸与压缩，轮胎橡胶接触面的回复?化妆品在皮肤上的涂抹及感觉，牙膏的挤出特性及在牙刷上的稳定性?模具内部塑料热熔体的流动?涂料在墙面上的垂挂性?番茄酱的倾倒和稳定，乳制品的特性?熔体纤维纺丝?涂料的涂装，喷塑还是涂刷?胶粘剂的粘合?甚至山脉的流动!第一节概述第7页，共34页，星期日，2025年，2月5日层流、过渡流及湍流流体的流动类型，首先由雷诺(Reynolds)用实验进行了观察。喇叭状的玻璃管浸没在透明的水槽内，管出口有调节水流量用的阀门，水槽上方的小瓶内充有有色液体,实验时，有色液体从瓶中流出，经喇叭口中心处的针状细管流入管内。从有色流体的流动情况可以观察到管内水流中质点的运动情况.第8页，共34页，星期日，2025年，2月5日（二）剪切应力与剪切速度力粘度(viscosity):它表示物质在流动时内摩擦力的大小为使液层能维持一定的速度流动,必须施加一个与阻力相等的反方向力,在单位液层面积上所施加的这种力称为剪切应力S(shearingforce):简称切力.单位为N.m-2Shearstressisthestresscomponentparalleltoagivensurface,suchasafaultplane,thatresultsfromforcesappliedparalleltothesurfaceorfromremoteforcestransmittedthroughthesurroundingrock.第9页，共34页，星期日，2025年，2月5日切变速度D(shearingrate):速度梯度.单位为:S-1大小等于两液层间的速度差除以两液层间的距离.Shearrateistherateofchangeofvelocityatwhichonelayeroffluidpassesoveranadjacentlayer.第10页，共34页，星期日，2025年，2月5日二、流变学在药剂学中的应用流变学理论对乳剂、混悬剂、半固体制剂等剂型设计、处方组成以及制备、质量控制等研究具有重要意义。第11页，共34页，星期日，2025年，2月5日（一）流变学在混悬剂中的应用混悬剂静止状态时的剪切应力忽略不计，但振摇后把制剂从容器中倒出时存在较大的剪切速度。混悬剂在贮藏过程中若剪切速度小，则显示较高的粘性；若剪切速度大，则显示较低的粘性。混悬剂在振摇、倒出及铺展时能自由流动是形成理想的混悬剂的最佳条件。第12页