第十四章-流变学基础ppt课件.ppt
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1、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物天津医科大学药学院天津医科大学药学院药剂学药剂学PharmacyPharmacy我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物由力学、化学、工程由力学、化学、工程学的交叉和综合而产学的交叉和综合而产生的边缘学科生的边缘学科 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物混悬剂混悬剂乳
2、剂乳剂胶体溶液胶体溶液软膏剂软膏剂新剂型新剂型处方设计处方设计处方组成处方组成质量评价质量评价制备工艺制备工艺我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、流变学的基本概念二、流变学的基本概念我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 1. 变形(变形(deformation)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生
3、物 2. 流流 动(动(flow)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 3. 粘弹性(粘弹性(viscoelasticity)由于具有弹性,可把外力由于具有弹性,可把外力做功的一部分转化为存储做功的一部分转化为存储在物质内部的应变能在物质内部的应变能 有类似于流体的粘性,可有类似于流体的粘性,可通过内摩擦而消耗掉另一通过内摩擦而消耗掉另一部分外力做的功部分外力做的功 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活
4、的生物 两个基本参数两个基本参数uy我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物流动和变形流动和变形形式不同形式不同牛顿流体牛顿流体非牛顿流体非牛顿流体遵循遵循不遵循不遵循物质物质牛顿流动法则牛顿流动法则牛顿粘度定律牛顿粘度定律Newtonian equation纯液体和多数低分子溶液在纯液体和多数低分子溶液在层流条件下的层流条件下的切变应力切变应力 S 与与切变速度切变速度 D 成正比成正比。纯液体、多数低纯液体、多数低分子溶液分子溶液高分子溶液、胶体溶液、乳剂、高分子溶液、胶体溶液、乳剂、混悬剂、软
5、膏等混悬剂、软膏等我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物或或 公公 式:式:我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物牛顿流体:直线牛顿流体:直线斜率的倒数表示斜率的倒数表示粘度,粘度与剪粘度,粘度与剪切速度无关,是切速度无关,是可逆的,可逆的,温度一温度一定,粘度一定定,粘度一定。一、牛顿流动一、牛顿流动牛顿流动曲线牛顿流动曲线(斜率(斜率 k = 1/)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把
6、它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物20下几种牛顿流体的绝对粘度下几种牛顿流体的绝对粘度我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、非牛顿流动二、非牛顿流动根据非牛顿流体的根据非牛顿流体的流动曲线流动曲线的类型分为:的类型分为:塑性流动塑性流动、假塑性流动(准塑性流动)假塑性流动(准塑性流动)胀性流动胀性流动、触变流动触变流动不满足牛顿粘性定律的流体不满足牛顿粘性定律的流体 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里
7、呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物(一一)塑性流动塑性流动(plastic flow)当剪切应力增加至当剪切应力增加至屈服屈服值(致流值值(致流值 S0)时,液时,液体开始流动,剪切速度体开始流动,剪切速度与剪切应力呈直线关系。与剪切应力呈直线关系。当剪切应力达不到当剪切应力达不到屈服屈服值值以上时,液体在剪切以上时,液体在剪切应力作用下不发生流动,应力作用下不发生流动,而表现为而表现为。S0我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物:塑性粘度:塑性粘度( (plastic
8、 viscosity) );S0:屈服值,:屈服值,dynecm-2流动公式:流动公式: 表现为塑性流动的剂型:表现为塑性流动的剂型: 乳剂、混悬剂、单糖浆、涂剂等。乳剂、混悬剂、单糖浆、涂剂等。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物( (二二) ) 假塑性流动假塑性流动( (pseudoplasitic flow) )随着随着 S 值的增值的增大而粘度下降大而粘度下降的流动称为假的流动称为假塑性流动塑性流动切稀!越切越稀!切稀!越切越稀!我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样
9、一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物a:表观粘度,随剪切速度的改变而改变;:表观粘度,随剪切速度的改变而改变; n:指数,越大,非牛顿性越大,:指数,越大,非牛顿性越大, n=1时,为牛顿流体。时,为牛顿流体。流动公式:流动公式:表现为假塑性流动:表现为假塑性流动: 甲基纤维素、西黄薯胶、海藻酸钠甲基纤维素、西黄薯胶、海藻酸钠等链状高分子的等链状高分子的 1% 水溶液。水溶液。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物( (三三) ) 胀性流动(胀性流动(di
10、latant flow)胀性流动:曲线经胀性流动:曲线经过原点,随着剪切过原点,随着剪切应力的增大其粘性应力的增大其粘性也随之增大也随之增大如:滑石粉或淀粉如:滑石粉或淀粉切稠!越切越粘!切稠!越切越粘!我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物三、触变流动三、触变流动触变性触变性( (thixlotropy) ):随着剪切应力增大,粘度下降,剪切应随着剪切应力增大,粘度下降,剪切应力消除后粘度在等温条件下缓慢地恢复力消除后粘度在等温条件下缓慢地恢复到原来状态的现象。到原来状态的现象。触变性是施加应力
11、使流体产生流动时,流体触变性是施加应力使流体产生流动时,流体的粘性下降,流动性增加;停止流动时,其的粘性下降,流动性增加;停止流动时,其状态恢复到原来性质的现象。状态恢复到原来性质的现象。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物曲线上升时被破坏的结构并不因为应力的减曲线上升时被破坏的结构并不因为应力的减少而立即恢复原状,而是存在一种时间差。少而立即恢复原状,而是存在一种时间差。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有
12、一个活的生物三、粘三、粘 弹弹 性性粘弹性粘弹性( (viscoelasticity) ):高分子物质或分散高分子物质或分散体系,具有粘性和弹性的双重特性。体系,具有粘性和弹性的双重特性。应力缓和应力缓和( (stress relaxation) ):物质被施加物质被施加一定的压力而变形,并使其保持一定应力一定的压力而变形,并使其保持一定应力时,应力随时间而减少的现象。时,应力随时间而减少的现象。蠕变性蠕变性( (creep) ):对物质附加一定重量时,对物质附加一定重量时,表现为一定的伸展性或形变,而且随时间表现为一定的伸展性或形变,而且随时间变化的现象。变化的现象。可用将弹性模型的弹簧和粘
13、性模型的缓冲可用将弹性模型的弹簧和粘性模型的缓冲器加以组合的各种模型表示。器加以组合的各种模型表示。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物粘弹性模型:粘弹性模型:麦克斯韦尔麦克斯韦尔( (Maxwell) )模型:模型: 弹簧和缓冲器串联。弹簧和缓冲器串联。福格特福格特( (Voigt) )模型:模型: 弹簧和缓和器并联。弹簧和缓和器并联。双重粘弹性模型:双重粘弹性模型: 把几个把几个Maxwell 和和Voigt模型组合在一起模型组合在一起接近于实际高分子接近于实际高分子材料的蠕变和恢复材料的蠕
14、变和恢复曲线的现象。曲线的现象。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第三节第三节 蠕变性质的测定方法蠕变性质的测定方法一、测定高分子液体流变学性质的途径:一、测定高分子液体流变学性质的途径:测定使待测样品测定使待测样品 ;测定对待测样品测定对待测样品;施加一定切变速度时,测定其应力施加一定切变速度时,测定其应力 S(t)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物具体测定方法:具体测定方法:不随时间变化
15、的静止测定法,即不随时间变化的静止测定法,即 r0 一一定时,施加应力定时,施加应力 S0,适用于牛顿流体,适用于牛顿流体的测定。的测定。旋转或转动测定法:切变速度。旋转或转动测定法:切变速度。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物毛细管及落球粘度计毛细管及落球粘度计 牛顿流体牛顿流体旋转粘度计旋转粘度计 非牛顿流体非牛顿流体圆锥平板粘度计圆锥平板粘度计二、常用粘度计二、常用粘度计我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表
16、里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物计算牛顿流体粘度:计算牛顿流体粘度:= t (b b- -l) B我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物旋转粘度计工作原理旋转粘度计工作原理由同步电机以稳定的速度旋转,连由同步电机以稳定的速度旋转,连接刻度圆盘,
17、再通过游丝和转轴带接刻度圆盘,再通过游丝和转轴带动转子旋转,若转子未受到液体的动转子旋转,若转子未受到液体的阻力,则游丝、指针与刻度圆盘同阻力,则游丝、指针与刻度圆盘同速旋转,指针在刻度盘上指出的读速旋转,指针在刻度盘上指出的读数数“0”0”;若转子受到液体的粘滞;若转子受到液体的粘滞阻力,则游丝产生扭矩,与粘滞阻阻力,则游丝产生扭矩,与粘滞阻力抗衡最后达到平衡,这时与连接力抗衡最后达到平衡,这时与连接的指针在刻度圆盘上指示一定的读的指针在刻度圆盘上指示一定的读数(游丝的扭转角)。将读数乘上数(游丝的扭转角)。将读数乘上特定的系数即得到液体的粘度。特定的系数即得到液体的粘度。 转转 筒筒 法法
18、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物旋转装量中回旋角旋转装量中回旋角 和弯曲程度和弯曲程度 r 以及转矩以及转矩 M 和和应力应力 S 之间的关系如下式所示之间的关系如下式所示 式中,式中,K1、K2 常数;常数; 设设为旋转速度,即切变速度;为旋转速度,即切变速度;双重圆筒型主要用于测定低粘度液体,平行圆板型双重圆筒型主要用于测定低粘度液体,平行圆板型用于测定高粘度液体。用于测定高粘度液体。2Kr1KMS 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感
19、到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物(a) 双重圆筒型双重圆筒型 (b) 圆锥圆板形圆锥圆板形 (c) 平行圆板型平行圆板型 旋转粘度计工作原理示意图旋转粘度计工作原理示意图 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物各型旋转粘度计计算公式各型旋转粘度计计算公式(a)型:型: (b)型:型: (c)型:型:12222211/2/ ) 1(2RRsssKLRK2313/2KRKRhKRK/2/231我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快
20、,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物圆锥圆锥- -平板粘度计的几个优点:平板粘度计的几个优点:第一第一、对受切变的整个试验液,其切变速度、对受切变的整个试验液,其切变速度是相同的(保持定值),因此在测定过程中是相同的(保持定值),因此在测定过程中不产生栓塞。不产生栓塞。第二第二、所测定试液的装样和取样非常容易;、所测定试液的装样和取样非常容易;第三第三、在整个测定过程中能够始终保持恒定、在整个测定过程中能够始终保持恒定的温度,而且适用于微量试验液的测定并
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