1、十三章 流变学江苏大学药学院一、概述 二、弹性形变和粘性流动 三、流变性质 四、流变学在药剂中的应用与发展 概 要 一、概 述 流变学 是研究物体变形和流动的科学, 1929年美国化学家 Bingham和 Crawford首先提出流变学概念 变形在固体或液体(气体)中都存在,流动可视为一种非可逆性的变形 物体的二重性:即对外力常表现为 弹性 和 粘性 的双重特性 二、弹性形变和粘性流动 弹性形变( elastic deformation): 给固体施加外力时,固体就变形,外力解除时,固体就恢复到原有形状,这种可逆的形状变化就是弹性形变 应变: 弹性变形时,与原形状相比变形的比率称为应变 , 应
2、变分为常规应变(延伸应变)和剪切应变 。延伸应变时, S=E ; 剪切应变时, S=G ; S为应力, 为应变, E为延伸弹性率, G为剪切刚性率。弹性率大,能够发生变形的弹性界限就小,物理性质表现为硬度大,有脆性,容易破坏;弹性率小,表示物质柔软有韧性,不宜破坏。 例如:聚苯乙烯塑料 E为 3.41010,明胶 E为2.4106,后者的韧性大,不易破碎。 粘性流动 粘性流动的重要特点是液体内部流动的速度是不一样的。 粘性是液体内部所存在的阻碍液体流动的摩擦力,就是内摩擦 剪切速度 反映了流体流动的粘性特征。 三、流变性质 (一 ) 牛顿流动 牛顿粘度法则: 剪切速度 D与剪切力 S成正比,S
3、=F/A=D, F为 A面积上所施加的力, 称为粘度系数,或称动力粘度,简称粘度。流度: 的倒数,即 1/ 运动粘度: 液体的粘度 与同温度的密度 之比值 /, 再乘以 106 牛顿液体 :服从牛顿定律的液体 牛顿流动 :牛顿液体的流动形式 牛顿液体的特点: 一般为低分子的纯液体或稀溶液 一定温度下,牛顿液体的粘度 只是温度的函数 牛顿液体的粘度随温度升高而减小,粘度与温度的关系可用Andrade公式表示:=Aexp( E/RT) A 常数, E 流动活化能, R 气体常数, T 绝对温度 流动曲线: 剪切速度 D随剪切力S而变化的曲线 流动方程式:表征流动曲线的数学方程式 牛顿流体: D=S/