改变颗粒的性质以控制其流变性yabo214

许多材料，包括陶瓷，水泥亚博网站下载，粘合剂，涂料，药物，油墨和表面涂层，采矿和矿物浆料，以及化妆品，可以被认为是分散体，其中一种物质通常颗粒在另一相中分散。

理解粒子性质的意义

在油墨行业，流变学和颗粒特性的知识有助于改变不同配方中的固体颜料含量，同时保持优化印刷所需的关键流变特性。了解骨料形态有助于控制水泥工业应用和加工过程中的流动行为。

化妆品和个人护理产品的流变学与其颗粒特性之间的联系对于在配方、应用性能和消费者接受度方面取得良好平衡非常重要。分散颗粒的物理性质，包括粒径分布、平均粒径、颗粒形状以及颗粒上的zeta电位或电荷，都会影响整体（散装）材料特性，例如其流变性。yabo214

本文列举了分散体系的十个基本性质，并解释了它们对流变性质的影响。本文中给出的示例还演示了如何通过改变颗粒特性（如尺寸、形状和zeta电位）来控制材料的流变性。

减小颗粒尺寸会增加粘度

在恒定体积分数的情况下，粒度的降低增加了颗粒的数量（图1）。yabo214反过来，这增加了颗粒之间的相互作用程度，特别是在亚微米尺寸粒子的情况下。yabo214这些颗粒周围的表面电荷，水合或吸附层基本上增加了它们有效的流体动力学尺寸。yabo214

图1。减小颗粒尺寸会增加粘度。

增加存在的颗粒数量的影响由这些层放大。yabo214反过来，这通过增加特定颗粒载荷的有效体积分数来增加悬浮粘度。由于低剪切速率的显性粒子（胶体）相互作用，在该范围内清晰可见。

增加粒度会降低粘度

这个粘度如果其粒度增加，则材料仅略微增加，因为颗粒的有效流体动力学大小的任何相对增加是由表面电荷或吸附层引起的差异。然而，由于主要颗粒（胶体）相互作用，在低剪切速率下效果清晰可见（图2）。

图2。粘度通常随粒径增大而降低。

粘度随粒径分布（Span）的增加而降低

具yabo214有宽跨度/分布（大多分散性）的颗粒可以以比相同尺寸（窄分布）的颗粒悬浮液更好的方式填充。如果单个粒子分布较广，则有更多的自由空间可供移动。因此，样品很容易流动。这意味着粘度较低。因此，可以通过收紧颗粒分布来增加悬浮液的粘度和稳定性（图3）。

图3。当粒度分布增加时粘度降低。

对粒度粘度和粒度分布的影响

当体积分数保持恒定时，由具有少量小颗粒的相对大的颗粒组成的样品将表现出低于单独的大或小颗粒的粘度。yabo214这基本上是由于两个竞争效应。一种与粒子颗粒相互作用的程度有关，其显示尺寸减小时的增加，从而增加粘度。另一种是与增加的多分散性有关的其他因素降低了粘度。在这种情况下，通过掺入较小的颗粒引起的粘度降低，多分散性的影响变得更加明显（图4）。yabo214

图4。粒径和粒径分布对粘度的影响可以结合使用，以获得一些有趣的效果。

增加粒子数以改变流动行为yabo214

当颗粒尺寸保持不变时，越来越多的颗粒的引入将使流动行为从牛顿转变为剪切变稀，再转变为剪切增稠（图5）。在牛顿力学中，粒子很少，因此它们彼此不相互作用，而yabo214在剪切变稀中，粒子相互作用可能发生，但随着剪切速率的增加，这种相互作用会被破坏，因为力非常小。相反，在剪切增稠中，更多颗粒的存在会导致它们发生物理碰撞并相互结合，从而产生剪切增稠效应。

图5。增加系统中的粒子数会更改流动行为。yabo214

Zeta潜力的增加增加了低剪切粘度

对于粒径小yabo214于1mm的颗粒，如胶体，低剪切粘度随zeta电位幅值（正或负）的增加而增加（图6）。随着zeta电位的增加，粒子相互排斥，因此，它们的有效尺寸增加，从而阻止粒子自由流动。这反过来又增加了粘度。这种效应在较低的剪切速率下更为明显，其中这种相互作用主导剪切力。

图6。增加zeta电位的大小会增加低剪切粘度。

降低Zeta电位对等电点的影响

当Zeta电位朝向ISO-电点降低时，可以为包括大于1mm的大于1mm的颗粒的高浓度的分散体来为分散体产生自支撑凝胶系统，该分散体包括大于1mm的颗粒（在该重力变得显着）。yabo214这导致引起屈服应力，导致颗粒彼此靠近，以通过van der Wa族的吸引力形成可逆絮凝。yabo214然而，较短的排斥力阻止永久聚集。

图7。降低zeta电位对等电点的影响。

较光滑的颗粒比尖锐/yabo214不光滑的颗粒具有较低的剪切粘度

在悬浮液中，具有低凸度的颗粒的卷曲轮廓增加了流动的机械阻力。此外，具有低凸度的颗粒的比表yabo214面积可能相对高于同等大小的光滑颗粒，从而使化学颗粒-颗粒相互作用更加稳健。这些影响在高固体含量时可能更为明显。粗糙度较高的颗粒周围的液体流动有很大的偏差。这种效应导致粘度增加（图8）。

图8。光滑的颗粒具有较低的yabo214低剪切粘度，而不是尖锐/非光滑的较低的剪切粘度。

细长粒子的行为yabo214

增加剪切力会破坏球形粒子的粒子-粒子相互作用，导致剪切变稀效应。相反，低剪切下细长颗粒的随机取向意味着它们占据更大的体积。但是，这些颗粒在高剪切下的方向将与流动方yabo214向一致，从而实现更有效的填充。因此，与球形颗粒组成的悬浮液相比，由细长颗粒组成的悬浮液显示出更大的剪切稀化效应和更高的低剪切粘度（图9）。

图9。细yabo214长的颗粒倾向于具有较高的低剪切粘度，但较低的剪切粘度比其更多的球形大小当量。

软/可变形粒子的行为yabo214

发现剪切稀疏效果在软/可变形粒子中比其相同尺寸的硬/刚性等同物更明显。yabo214对于软颗粒，可以通过yabo214强制剪切改变颗粒形状。结果，颗粒在剪切下伸长并对齐，形成更yabo214高剪切粘度较低的剪切稀释系统（图10）。

图10。对于相同尺寸yabo214的颗粒，柔软/可变形颗粒倾向于具有比其硬/刚性等同物更多的剪切稀释行为。

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