颗粒特性与浆料流变性解析

颗粒特性与浆料流变特性基础知识
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9 与球形颗粒相比，长条形的颗粒在低剪切速
率下粘度较高，但高剪切速率下粘度较低 球形颗粒间存在一定的相互作用力，在剪 切作用下会被破坏，发生剪切变稀行为。而 对于长条形的颗粒来说，随机的取向会导致 开始发生流动时阻力较大，即低剪切速率下 粘度大。然而，在高剪切作用下，长条形的 颗粒可以按照流动取向有规则的排列为流线 型。因此，与相同尺寸的球形颗粒相比，它 们更容易发生流动，其剪切粘度也较低。
如果粒度增大，就会导致颗粒间相互作用 数量减小。同样，由于这种作用力的比较弱， 在低剪切力的情况下，这种影响表现得最为 显著---增大粒度通常会减小粘度。
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3 增加粒度分布（径距）通常会减小粘度
如果颗粒平均粒度相同，径距大/分布广 （多分散性强）的颗粒比分布窄的颗粒堆积 得更好，宽分布的颗粒具有更大的自由空间 可以活动，样品更加容易流动，即粘度较低。 因此较窄粒度分布能增加体系的稳定性。
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10. 粒度相同，柔软/可变形的颗粒比坚硬的 颗粒具备更强的剪切变稀行为 外加的剪切应力可以改变柔软颗粒的形状， 会导致颗粒在剪切作用下发生拉长和沿流动 方向有序排列，从发生而剪切变稀行为。
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8.与表面粗糙（即凸起度较低）的颗粒相比， 表面光滑的颗粒在低剪切速率下粘度较低 表面光滑的颗粒之间的缔合作用往往是化 学作用力。表面粗糙的颗粒即存在机械阻力， 也有化学缔合力。因此，含有表面不光滑的 颗粒的体系在低剪切速率下粘度较高，并具 有比较大的屈服应力
颗粒特性与浆料流变特性基础知识
粒度大小、颗粒形状以及Zeta电位是怎样影 响体系的流变特性， 怎样通过这些知识控制材料的流变特性。 帮助您了解分散体系的一些基本特性----- “ 通过改变颗粒特性来改变浆料流变特性10种 方法”
颗粒特性与浆料流变特性基础知识
1 .减小颗粒粒度通常会增大粘度
颗粒特性与浆料流变特性基础知识
郝武昌
颗粒特性与浆料流变特性基础知识
日常生活中，大多数材料都是将一种物质 （往往是微粒）分散在另一物质当中的分散 体系。这些材料包括电子浆料、粘合剂、胶 体、化妆品以及油漆、油墨和涂料、药物以 及聚合物体系等。 通过改变颗粒特性可以控制流变特性
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5.增加体系中的颗粒数量，改变流动行为
颗粒粒径大小不变时，如果加入越来越多的颗 粒，流动性将从牛顿流体（几乎没有颗粒，不 发生相互作用）变为剪切变稀（颗粒可能存在 相互作用，但作用力很小，随着剪切速率的增 大该相互作用会被破坏，从而发生剪切变稀行 为），再变为剪切增稠（存在许多颗粒，剪切 速率增大，颗粒开始相互发生物理碰撞，造成 剪切增稠行为），重点考察体积分数。
希望10种方法对您的研究工作有所帮助
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举例来说： 在油墨（浆料）行业中，了解流变性和颗 粒特性之间的关系，可以指导我们在保持印 刷所需要的流变特性不变的前提下，改变固 体颜料的含量。
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分散体系的物理特性，如平均粒度大小、粒 度分布、Zeta电位或颗粒电荷，甚至颗粒形 状等都有助于影响整个体系的流变特性。
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4 颗粒的粒度大小和粒度分布对粘度的影响可以 结合使用，达到一些有趣的效果 如果体积分数相同，粒度相对较大的样品中含 有小部分的小颗粒，其粘度将低于仅含小颗粒或 尽含大颗粒的样品。 这主要是由于粒度大小和粒度分布都会改变颗 粒间相互作用力从而影响体系的流变特性。虽然 两者都会影响粘度，但在这种情况下，多分散性 的影响占主导作用。
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6.小于1μm的颗粒，增大Zeta电位的数量级 （正或负）能增加低剪切速率下的粘度 随着Zeta电位的增大，颗粒受力相互远离。 这从根本上防止了颗粒的自由流动，因此粘 度增大。由于作用力较小，在较低剪切 (shear stress)率下，这种作用更为明显。
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7.大于1μm的颗粒，即分散体系（这种情况下 重力会产生重要影响），在高浓度下，当降 低Zeta电位到一定程度，可以形成自支持凝胶 体系，向体系引入屈服应力。 对于较大的颗粒来说，颗粒的重力将克服静 电电荷/Zeta电位造成的颗粒间的排斥力而发 生沉降。
如果体积分数不变，颗粒尺寸减小时，颗 粒的数量将有所增加。因此，颗粒间的相互 作用将有所增强，所以样品的粘度一般也会 增加。颗粒与颗粒之间的作用力属于弱相互 作用力，所以在低剪切速率下表现的更加明 显，减小颗粒粒度通常会增大粘度。
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2.增大粒度通常会减小粘度