通过改变颗粒的性质来控制其流变性欧洲杯猜球平台

许多材料,包括陶瓷,水泥欧洲杯足球竞彩,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,流变学和粒子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在水泥工业的应用和加工过程中控制流动行为。

化妆品和个人护理产品的流变性与颗粒特性之间的联系对于获得配方、应用性能和消费者接受度方面的良好平衡非常重要。分散颗粒的物理性质,包括粒径分布、平均粒径、颗粒形状和颗粒上的zeta电位或电荷,都欧洲杯猜球平台影响整体(体积)材料特性,如其流变性。

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能的影响。本文中给出的例子还演示了如何通过改变颗粒的性质来控制材料的流变性,如尺寸、形状和zeta电位。

粒径减小,粘度增大

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)。欧洲杯猜球平台这又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。欧洲杯猜球平台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。欧洲杯猜球平台

减小颗粒尺寸会增加粘度。

图1所示。减小颗粒尺寸会增加粘度。

增加粒子数量的影响被这些层放大了。欧洲杯猜球平台这反过来又通过增加特定颗粒载荷的有效体积分数来增加悬浮粘度。由于在低剪切速率下主要的粒子间(胶体)相互作用,这种效应在这个范围内显而易见。

粒度增加降低粘度

粘度如果其粒度增加,则材料仅略微增加,因为粒子电荷或吸附层引起的颗粒有效的流体动力学大小的任何相对增加是微不足道的。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)。

粘度一般随粒径的增大而减小。

图2。粘度一般随粒径的增大而减小。

粘度随粒径分布(跨度)增大而减小

具欧洲杯猜球平台有大跨度/分布(大多分散性)的粒子可以比相同大小的悬浮粒子(窄分布)以更好的方式包装。在粒子分布广泛的情况下,更大的自由空间可供单个粒子四处移动。欧洲杯猜球平台因此,样品很容易流动。这意味着粘度更低。因此,可以通过收紧颗粒分布来提高悬浮液的粘度和稳定性(图3)。

当粒度分布增加时粘度降低。

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。欧洲杯猜球平台这基本上是由于两个竞争效应。一种与颗粒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)。欧洲杯猜球平台

粒径和粒径分布对粘度的影响可以结合使用,产生一些有趣的效果。

图4。粒径和粒径分布对粘度的影响可以结合使用,产生一些有趣的效果。

越来越多的粒子改变流动行为欧洲杯猜球平台

颗粒大小保持不变时,越来越多的粒子的引入将改变从牛顿的流动性能、剪切稀化,对剪切增稠(图5),在牛顿有颗粒太少,以至于他们不与另一个,而在剪切稀化,粒子欧洲杯猜球平台相互作用可能发生,但不断增加的剪切速率会破坏这种相互作用,因为力非常小。相反,在剪切增厚中,更多的粒子的存在使它们发生物理碰撞并相互结合,产生剪切增厚效应。欧洲杯猜球平台

增加系统中的颗粒数量会改变流动特性。欧洲杯猜球平台

图5。增加系统中的颗粒数量会改变流动特性。欧洲杯猜球平台

Zeta潜力的增加增加了低剪切粘度

对于粒径小欧洲杯猜球平台于1mm的颗粒,如胶体,低剪切粘度随着zeta电位的增大而增大(无论是正的还是负的)(图6)。随着zeta电位的增大,颗粒相互排斥,因此,它们的有效粒径增大。这样就阻止了颗粒的自由流动。欧洲杯猜球平台这反过来又增加了粘度。在较低的剪切速率下,这种相互作用在剪切力中占主导地位,这种效应更加明显。

增大zeta电位的大小会增加低剪切粘度。

图6。增大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电位降低到ISO电点时,可以为包括大于1mm的大于1mm的颗粒的高浓度以高浓度的分散体来产生自支撑凝胶系统,该分散体是大于1mm的颗粒(在该重力变得显着)。欧洲杯猜球平台这导致引入屈服应力,导致颗粒彼此靠近,以通过van der Wa族具有吸引力来形成可逆絮凝。欧洲杯猜球平台然而,较短范围的排斥力防止永久聚集。

向等电点降低zeta电位的影响。

图7。向等电点降低zeta电位的影响。

光滑颗粒比锋利/非光欧洲杯猜球平台滑颗粒具有更低的剪切粘度

在悬浮中,低凸度粒子的复杂轮廓增加了流动的机械阻力的机会。欧洲杯猜球平台此外,低凸度颗粒的比表面积可能相对于同等大小的光滑颗粒更高,使化学颗粒-颗粒相互作用更稳健。欧洲杯猜球平台在高固体载荷下,这些影响可能更为显著。液体在高粗糙度颗粒周围的流动有很大的偏差。欧洲杯猜球平台这一效应导致粘度增加(图8)。

更平滑的颗粒具有较低欧洲杯猜球平台的低剪切粘度,而不是尖锐/非光滑的剪切粘度。

图8。更平滑的颗粒具有较低欧洲杯猜球平台的低剪切粘度,而不是尖锐/非光滑的剪切粘度。

细长粒子的行为欧洲杯猜球平台

增大的剪切力破坏粒子-粒子相互作用的球形粒子,造成剪切变薄效应。欧洲杯猜球平台相反,细长粒子在低剪切时的随机方向意味着它们占据更大的体积。欧洲杯猜球平台然而,这些颗粒在高剪切时的方向将与流动方向一致,从而导致更有效的充填。欧洲杯猜球平台因此,与含有球形颗粒的悬浮液相比,由细长颗粒组成的悬浮液具有更强的剪切稀释效应和更高的低剪切粘度(图9)。欧洲杯猜球平台

细欧洲杯猜球平台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球形的大小等同物更低。

图9。细欧洲杯猜球平台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球形的大小等同物更低。

软/可变形粒子的行为欧洲杯猜球平台

发现剪切稀释效果在软/可变形粒子中比其硬/刚性等同物相同的尺寸更加明显。欧洲杯猜球平台对于软颗粒,可以通过欧洲杯猜球平台强制剪切改变颗粒形状。结果,颗粒在剪切下伸长并对齐,形成具欧洲杯猜球平台有较低剪切粘度的更高剪切稀释系统(图10)。

对于相同大小欧洲杯猜球平台的颗粒,软/可变形颗粒往往比硬/刚性颗粒具有更多的剪切减薄行为。

图10。对于相同大小欧洲杯猜球平台的颗粒,软/可变形颗粒往往比硬/刚性颗粒具有更多的剪切减薄行为。

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引用

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  • 美国心理学协会

    莫尔文Panalytical。(2019年9月03)。通过改变颗粒的性质来控制其流变性。欧洲杯猜球平台AZoM。于2021年8月3日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=12304检索。

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    莫尔文Panalytical。“改变粒子的性质以控制其流变性”。欧洲杯猜球平台氮杂.2021年8月3日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=12304 >。

  • 芝加哥

    莫尔文Panalytical。“改变粒子的性质以控制其流变性”。欧洲杯猜球平台AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=12304。(访问03,2021)。

  • 哈佛大学

    莫尔文Panalytical》2019。通过改变颗粒的性质来控制其流变性欧洲杯猜球平台.viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=12304。

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