第十四章：流变学基础-2008

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1、第二篇：药物制剂的基本理论第十四章：流变学基础主讲人纪宏宇本章主要内容：一、流变学的基本概念二、流变性质（流体类型、流变曲线及其特点）三、蠕变性质的测定方法四、流变学在药剂学中的应用第十四章:流变学（rheology）基础第一节概述物体在外力作用下所表现出的变形与流动称为流变性流变性（一）研究内容第十四章:流变学基础1.变形：弹性变形：可逆变形塑性变形：非可逆变形2.流动：液体和气体的性质之一5液体受应力作用变形，即流动，是不可逆过程。粘性(viscosity)是液体内部所在的阻碍液体流动的摩擦力，称内

2、摩擦。D为剪切速度(rateofshear),各液层的速度不同而产生的速度梯度D=dv/dy剪切应力（S）：使液层产生相对运动需施加外力，在单位面积上所需施加的这种力称剪切应力。（二）剪切速度与剪切应力第十四章:流变学基础1牛顿流动2非牛顿流动1)塑性流动2)假塑性流动3)胀性流动3触变流动第二节流变性质分类A-牛顿流体；B-塑性流体；C-假塑性流体；D-胀性流体；E-触变性流体.第十四章:流变学基础一、牛顿流动牛顿黏度定律：在层流条件下的剪切应力与剪切速度成正比流动方程：D=S/η特点：1.它的切变速

3、度与剪切应力之间是通过原点的直线关系；2.斜率为1/η，所以温度一定时，其黏度η是一个常数，与D无关，即黏度只是温度的函数(反比)。第十四章:流变学基础大多数液体不是牛顿流动。切变速度与切变应力之间不是通过原点的直线关系，温度一定时黏度不是常数。非牛顿液体按流动曲线性质不同，分为三种。黏度曲线(viscositycurve)或流动曲线(flowcurve):把切变速度D随剪切应力S而变化的规律绘制成的曲线。流动方程式(rheologicalequation):表示流动曲线形状的数学关系式。二、非牛顿流动

4、1.塑性流动（plasticflow）1)曲线不经过原点；2)在横轴剪切应力S轴上有一交点(S1)；3)存在屈服值（S0，引起塑性液体流动的最低剪切应力）当剪切应力小于屈服值时液体在剪切应力作用下不流动,而表现为弹性变形;当剪切应力大于屈服值时液体开始流动，而发生塑性变形，此时D与S呈直线关系，η为定值；4)其流动公式为D=(S－S0)/η·二、非牛顿流动12塑性流体的结构变化示意图2.假塑性流动（pseudoplasticflow）1)随剪切应力的增大，η下降；2)曲线通过原点为准塑性流动；3)其流动

5、公式为D=Sn/ηan是指数，n>1,它越大非牛顿性越大ηa：表观黏度4)原因：随S增大，分子长轴按流动方向有序排列·二、非牛顿流动假塑性流体的结构变化示意图3.胀性流动：1)曲线通过原点；2)随S增大，η增大。有切变稠化现象，所以剪切应力大流动性差；3)其流动公式为D=Sn/ηa其中n＜1;4)原因··二、非牛顿流动胀性流体的结构变化示意图触变流动：1)随着剪切应力变大，黏度下降，剪切应力消除后黏度在等温条件下缓慢地恢复到原来状态，此现象称为触变性；2)曲线为环状滞后曲线（施加应力使流体产生流动，流体

6、的黏度下降，流动性增加，而停止流动时，并不因应力的减少而立即恢复原状，而是存在一定的时间差）·3)原因：····三、触变流动黏弹性(viscoelasticity)：高分子物质或分散体系，具有黏性(viscosity)和弹性(elasticity)双重特性，这种性质称为黏弹性.·应力缓和(stressrelaxation)：物质被施加一定的压力而变形，并使其保持一定变形时，应力随时间而减少，此现象称为应力缓和。蠕变性(creep)：对物质附加一定的重量时，表现为一定的伸展性或形变，而且随时间发生变化，此

7、现象称为蠕变性。三、粘弹性与蠕变性第十四章:流变学基础第三节蠕变性质的测定方法落球黏度计旋转黏度计圆锥平板黏度计21蠕变性质的测定方法22流变学在药剂学中广泛应用，特别是在混悬剂、乳剂、胶体溶液、软膏剂和栓剂中。一、在混悬剂中的应用：例如：①具有触变性的助悬剂对混悬剂的稳定性十分有利·②·使用混合助悬剂制得理想混悬剂。二、在乳剂中的应用：·三、在半固体制剂中的应用：·第四节流变学在药剂学中的应用第十四章:流变学基础多项选择：1以下对流体叙述正确的是（）A.触变性流体的流变状态无滞后现象B.牛顿流体的黏度

8、是定值C.假塑性流体无滞留值D.塑性流体当切应力大于致流值时黏度增加E.胀性流体的流变曲线不过原点本章掌握的主要内容2切变稠化现象的概念1切变稀化现象的概念3流体的几种流动类型思考题:1叙述流体的流动类型,并画图表示.