1、Chap.14 流变学基础流变学基础济宁医学院药剂教研室济宁医学院药剂教研室 王慧云王慧云l(一)掌握流变学的基本概念l(二)熟悉流变学在药剂学中的应用、牛顿流动和非牛顿流动l(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基本要求流变学出现在 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
2、间效应。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。 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 ( elastic
3、 deformation): 可逆变形塑 性变形 (plastic deformation): 非可逆变形一、流变学的基本概念一、流变学的基本概念第一节 概述流变学的研究范围 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 !第一节第一节 概述概述层流、过渡流及湍流层流、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
4、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 .(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(shearing force):简称切力 .单位为 N.m-2Shear stress is the stress component parallel to a given surface, such as a fault plane, that results from forces applied parallel to the surface or from remote forces transmitted through the surrounding rock.切变速度 D (shearing rate): 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 .Shear rate is the rate of change of velocity at which one layer of fluid passes over an adjacent layer.