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第七章流变学基础

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Rheology(流变学基础)

Rheology(流变学基础)

二．非牛顿流动
实际上大多数液体不符合牛顿粘度定律， 实际上大多数液体不符合牛顿粘度定律，如高分子溶 胶体溶液、乳剂、混悬剂、软膏以及固液、胶体溶液、乳剂、混悬剂、软膏以及固-液的不均匀 体系的流动。把这种不遵循牛顿粘度定律的物质称为非牛 不遵循牛顿粘度定律的物质称为 体系的流动。把这种不遵循牛顿粘度定律的物质称为非牛 顿流体，这种物质的流动现象称为非牛顿流动 非牛顿流动。 顿流体，这种物质的流动现象称为非牛顿流动。 非牛顿流体的剪切速度D和剪切应力S的变化规律，经 非牛顿流体的剪切速度D和剪切应力S的变化规律， 作图后可得四种曲线的类型：塑性流动、假塑性流动、 作图后可得四种曲线的类型：塑性流动、假塑性流动、胀 形流动、触变流动。 形流动、触变流动。 对于非牛顿流体可以用旋转粘度计进行测定。 对于非牛顿流体可以用旋转粘度计进行测定。
对于这种粘弹性， 对于这种粘弹性，我们用弹性模型化的弹簧和把 粘性通过模型的缓冲器的复合型模型加以表示： 粘性通过模型的缓冲器的复合型模型加以表示： 麦克斯韦尔（Maxwell） （一）麦克斯韦尔（Maxwell）模型 福格特（Voigt） （二）福格特（Voigt）模型 （三）双重粘弹性模型 （四）多重粘弹性模型
胀性液体的流动公式： 胀性液体的流动公式： /η D= Sn /ηa n<1，为胀性流体； n<1，为胀性流体； 当n接近1时，流动接近牛顿流动。 接近1 流动接近牛顿流动。
（d）胀性流动
胀性流体的结构变化示意图
• 胀性流动的特点：没屈伏值；过原点；切应速度很小时， 胀性流动的特点：没屈伏值；过原点；切应速度很小时， 液体流动速度较大，当切应速度逐渐增加时， 液体流动速度较大，当切应速度逐渐增加时，液体流动速度 逐渐减小，液体对流动的阻力增加，表观粘度增加， 逐渐减小，液体对流动的阻力增加，表观粘度增加，流动曲 线向上弯曲。 线向上弯曲。 • 在制剂中表现为胀性流动的剂型为含有大量固体微粒的高 浓度混悬剂如50%淀粉混悬剂、糊剂等。 50%淀粉混悬剂 浓度混悬剂如50%淀粉混悬剂、糊剂等。

药剂学习题7-8章

药剂学习题7-8章

第七章流变学基础一、名词流变学黏性屈服值应力松弛蠕变牛顿流体非牛顿流体触变性黏弹性二、填空1、流变学主要是研究物质的_____和______的一门科学。

2、牛顿流体的剪切速度与剪切应力成_____，呈_____关系，且_____经过____，______的倒数表示黏度。

3、根据非牛顿流体的流动曲线的类型把非牛顿流动分为______、______、______、_____四种。

4、假塑性流动的特点是液体黏度随着剪切力的增大而_____。

5、具有胀性流动特点的液体黏度随着剪切力的增大而_____。

6、剪切模量的物理意义为_______。

7、黏度 的物理意义为________。

8、针入度仪主要用于测定软膏的____，平板伸展仪主要用测定软膏_____。

三、判断题1、对固体施加外力，固体内部产生的力称为内应力（）2、外力作用于物体上产生变形，可逆性变形称为弹性变形，非可逆性变形称为塑性变形。

（）3、牛顿流体的剪切应力S与剪切速度D成反比（）4、多数低分子溶液属于非牛顿流体，而高分子溶液通常为牛顿流体（）5、随着剪切力的增大而黏度下降的流动称为假塑性流动。

（）6、随着剪切力的增大而黏度增大的流动称为胀性流动。

（）7、通常用毛细管黏度计测定非牛顿流体的黏度（）8、触变性是非牛顿流体当中的一种类型( )四、选择题1、以下关于牛顿流体的陈述，不正确的是（）A．剪切速率与剪切应力成正比B．其黏度曲线经过原点C．为低分子的纯液体或稀溶液D．牛顿流体的黏度是一常数E.．为高浓度的乳剂和混悬剂2、以下有关流变学的陈述，不正确的是哪一项（）A．流变性是指物体在外力作用下表现出来的变形性和流动性B．乳剂，混悬剂，浓度较高的高分子溶液属于非牛顿液体C．触变流动的上行曲线与下行曲线不重合D.．塑性、假塑性流体不具有触变性E．具触变性的助悬剂有助于混悬剂的确定3、以下关于流变学的描述正确的是（）A.．牛顿流动的流体在层流条件下的剪切应力S与剪切速度D成正比B．塑性流动的流动曲线经过原点C．假塑性流动的流体随着剪切应力的增大而黏度增大D．胀性流动曲线显示随着剪切应力的增大其黏性也随之减小4、液体黏度随切应力的增加不发生变化的流动称为（）A．假黏性流动B．胀性流动C．触变流动 D.．牛顿流动E．假塑性流动5、以下属于牛顿流体的是（）A．高分子溶液B.．纯液体和多数低分子溶液C．混悬剂D．软膏6、甘油属于何种流体（）A．胀性流体B．假黏性流体 C.．牛顿流体D．假塑性流体E．塑性流体7、对黏弹体施加一定的作用力而变形，使其保持一定的形变时，应力随时间而减少，这种现象称为（）A.．应力松弛B．蠕变性C．触变性D．假塑性流动E．塑性流动8、黏度为一常数的流体是（）A．胀性流体B．触变流体 C.．牛顿流体D．假塑性流体E．假黏性流体9、流动曲线过原点，且凸向剪切速率D轴方向的流体是（）A.．胀性流体B．塑性流体C．牛顿流体D．假塑性流体E．假黏性流体10、流动曲线过原点，且凸向剪切应力S轴方向的流体是（）A．胀性流体B．塑性流体C．牛顿流体D．假塑性流体 E.．假黏性流体11、流动曲线不过原点，表观黏度与剪切速率无关的流体是（）A．胀性流体 B.．塑性流体C．牛顿流体D．假塑性流体E．假黏性流体12、曲线不过原点，表观黏度随剪切速率的增大而减小，流动曲线凸向剪切应力S轴方向的流体是（）A．胀性流体B．塑性流体C．牛顿流体 D.．假塑性流体E．假黏性流体五、多选题1、有关流变学的正确表述有（）A.．牛顿流动是切变应力与切变速度成正比，黏度保持不变的流动现象B.．塑性流动的流动曲线具有屈服值、不经过原点C.．假塑性流动具有切变稀化现象，即黏度随着切变应力的增加而下降D.．胀性流体具有切变增稠性质，即黏度随着切变应力的增加而增加E．触变流动的上行线和下行线不重合，所包围成的面积越小，其触变性越大2、流动曲线经过原点的有（）A.．牛顿流体B．塑性流体 C.．胀性流体D．假塑性流体 E.．假黏性流体3、非牛顿流体的流动曲线类型有（）A.．塑性流动B.．假塑性流动C．层流 D.．胀性流动E.. 假黏性流动4、测定牛顿流体的黏度常用仪器有（）A.．落球黏度计B．双重圆筒型黏度计 C.．毛细管黏度计D．平行圆板型黏度计E．圆锥平板黏度计5、下列哪些流体的黏度随切变应力的变化而改变( )A．牛顿流体 B.．假黏性性流体 C.．假塑性流体D.．胀性流体E.．触变性流体6、流动曲线不经过原点的有（）A.．塑性流体B.．假塑性流体C．牛顿流体D．胀性流动 E 假黏性流动六、简答题1、非牛顿流体根据流动特性主要分为哪几类？2、影响触变性的因素有哪些？3、黏度有哪些常用的表示方法？4、影响黏度的因素主要有哪些？5、与流变性质有关的药物制剂的性质主要有哪些？第八章药物制剂的设计一、名词高溶解度药物高透过性药物设计空间二、填空1、制剂设计的基本原则包括______、________、_______、_______、________。

流变学基础及应用ppt课件

流变学基础及应用ppt课件
Process
sedimentation
surface levelling sagging dip coating pipe flow, pumping, filling into containers coating, painting, brushing
Shear Rate (1/s) < 0,001 to 0,01 0,01 to 0,1 0,01 to 1 1 to 100 1 to 10 000
Simple Test Methods
简单测试
铲刀试验（trowel test） - 高粘流体：“稠” - 低粘流体：“稀”
定性！
手指试验（finger test） - 粘稠：“长” - 稀薄：“短”
10
粘度计 Bostwick稠度计（Consistometer）
测定流体（如番茄酱等）在一定时间内流过的长度
100 to 10 000 33
Application: Sedimentation of Dispersions
herbs in salad dressing
in the beginning
after 15min
34
Application: Levelling and Sagging of a Coating
schematic presentation of a BOSTWICK-constistometer 1 sample container, max. 100 ml 2 gate, to be opened by a spring 3 scaled flow path
11
落球粘度计 Falling-Ball Viscometers
ARES-rfs 23

药剂学第七章 流变学基础

药剂学第七章 流变学基础

二、落球粘度计法 落球粘度计的 原理是：在含有受 试液的垂直玻璃管 内（在一定温度下 ），使玻璃球或钢 球自由落下，由球 的落下速度和球的 质量即可求得受试 液的粘度（见右图 ）。
Hoeppler落球粘度计
测定方法是将试验液和圆球装入到玻璃管 内，外围的恒温槽内注入循环水保持一定 的温度，使球位于玻璃管上端，然后准确 地测定球经过上下两个标记线的时间，反 复测数次，利用下式计算得到牛顿液体的 粘度。
圆锥—平板粘度计
切变速度用每分钟圆锥旋转的转速来表示， 切变应力通过刻度读取，然后用切变应力与切变 速度作图，以下面的公式即可以计算得到试验液 的粘度。 T η= C
V
式中，C——常数；T——转矩；V——每分钟的 旋转数，即圆锥的旋转速度 如果试验液为塑性流动的流体，则其塑性粘 度用下式可以表示： T Tf U C V
D
S S0

(b)塑性流动
η——塑性粘度（plastic viscosity）；S0——屈伏值、致流值或降 伏值，单位为dyne· ㎝-2。

塑性流动的特点：不过原点；有屈伏值S0； 当切应力S< S0时，形成向上弯曲的曲线； 当切应力S> S0时，切变速度D和切应力呈 直线关系。 在制剂中表现为塑性流动的剂型有浓度较 高的乳剂和混悬剂。
（b）型：
2 2R1 L 2
K1 2R / 3 K2
3
（c）型： K1 R
K2
/2 h/ R
3
圆锥——平板粘度计法 Ferranti-Shirley粘度计为圆锥—平板粘度计的 一种类型。Ferranti-Shirley圆锥—平板粘度计的 装置如下图所示。测定方法为将试验液放在平板 的中央，然后把平板推至上面的圆锥下部，使试 验液在静止的平板和旋转的圆锥之间产生切变。

第七章 流变学基础

第七章 流变学基础

塑性流体、假塑性流体、胀性流体、假黏性流体中多数具
有触变性。
流变学在药剂学中的应用
流变学在药学研究中的重要意义在于可以应用流变学理 论对乳剂、混悬剂、半固体制剂等的剂型设计、处方组成 以及制备、质量控制等进行评价。
下的粘度。
根据公式得知牛顿液体的切变速度D与切变应力S 之间如下图所示，呈直线关系且直线经过原点。
(a)牛顿流动
二．非牛顿流动
实际上大多数液体不符合牛顿粘度定律，如高分子溶液 、胶体溶液、乳剂、混悬剂、软膏以及固-液的不均匀体 系的流动。把这种不遵循牛顿粘度定律的物质称为非牛顿 流体，这种物质的流动现象称为非牛顿流动。

非牛顿流体的剪切速度D和剪切应力S的变化规律，经 作图后可得四种曲线的类型：塑性流动、假塑性流动、胀 形流动、触变流动。


对于非牛顿流体可以用旋转粘度计进行测定。
（一）塑性流体 塑性流动的流动曲线：曲线不经过原点，在横轴 S 轴上 的某处有交点，得屈服值（yield value）或降伏值。 当切变应力增加至屈伏值时，液体开始流动，切变速度 D和切变应力S呈直线关系。液体的这种性质称为塑性流动 。引起液体流动的最低剪切应力为屈服值S0：

（二）假塑性液体
当作用在物体上的剪切应力大于某一值(S0) 时物体开始流动，表观黏度随着剪切应力 的增大而减小，这种流体称~ 特点：具有屈服值(S0) ，剪切应力超过S0 值时才开始流动。 剪切稀化 如MC、CMC等大多数高高分子溶液

（三）胀性流体
胀性流动曲线曲线经过原点，且随着切变应力的增大其粘 性也随之增大，表现为向上突起的曲线称为胀性流动曲线（ dilatant flow curve）。 胀性流体的流动公式： D= Sn /a n<1，为胀性流体； 当n接近1时，流动接近牛顿流动。

14-药剂学-流变学基础

14-药剂学-流变学基础

第二节 流变性质
一、牛顿流动 纯流体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应 力S与剪切速度D成正比，遵循该法则的液体为 牛顿流体（Newtonian fluid)。 1/ η S=F/A=ηD D=S/η 粘度与剪切速度无关， 只要温度一定，粘度就一定
D
S
粘度的单位
η= S/D Pa.s ，mPa.s 达因.厘米－2.秒（泊,p） 1泊＝0.1 Pa.s 药学中常用厘泊（cp) 1cp=10-2泊＝10-3pa.s
一、牛顿流体的粘度与测定 1、毛细管粘度计
η1 = η2 ρ2 t2 ρ1t1
奥氏粘度计 平氏粘度计 乌氏粘度计
待测液体 t
毛细管
奥氏粘度计
平氏粘度计
t
落球粘度计
η＝t(ρb-ρl).B
非牛顿流体流动性质测定
对于非牛顿流体，一般不采取测定某一切变速度 下的粘度，因为非牛顿流体的粘度不是常数，而 随切变速度变化而变化。（见图） 非牛顿流体的流动性质应采用可改变切变速度的 粘度计进行测定。 如旋转式粘度计，借助于流体中旋转物体的粘性 阻力来测定粘度。 优点：切变速度可调范围广，可自动调节至程序 切变速度。
如分散相体积比相对较低时（0.05以下）时，其 系统表现为牛顿流动；随着相体积比增加，系统 的流动性下降，表现为假塑性流动；而体积比较 高时，转变为塑性流动。体积比接近0.74时产生 相转移，粘度显著增加。 减小粒子的平均粒径能增加乳剂的粘度。 在粒子平均粒径相同的情况下，粒度分布宽的系 统，粘度较小，粒度分布窄的系统粘度较高。 乳化剂浓度越高，制剂的粘度越大 剪切速度增大时，粘度减少。原因是液滴间距离 增大所致。
S0 S
假塑性流动
随着S值的增大而粘度下降的流动称为假塑性流 动。 D=Sn/ ηa ηa 表观粘度，随剪切速度的改变而改变 n越大，非牛顿性越大， n=1为牛顿流体 甲基纤维素、西黄耆胶等 链状高分子的1％水溶液 表现为假塑性流动

《流变学基础》课件


应变：物体受到外 力作用时，形状或 尺寸发生的变化
应变速率：物体应 变的速度，通常用 单位时间内应变的 变化量来表示
应力、应变和应变速 率是流变学的基本概 念，它们之间的关系 是流变学研究的核心 内容
屈服点：材料在受 到外力作用下，开 始发生塑性变形时 的应力值
屈服应力：材料在 屈服点时的应力值
研究方向：多 学科交叉融合， 如生物流变学、 环境流变学等
技术挑战：提 高测量精度、 开发新型流变
仪等
应用领域：拓 展到更多工程 领域，如航空 航天、生物医
学等
理论创新：建 立更完善的流 变学理论体系， 解决复杂流变
问题
汇报人：
流变学中的本构方程是描述材料在应力作用下的变形和流动的基本方程。 本构方程可以分为线性本构方程和非线性本构方程。 线性本构方程是最简单的本构方程，它假设材料的变形和流动是线性的。 非线性本构方程则考虑了材料的非线性变形和流动特性。
PART FIVE
流变仪：用于测量流体的流变 特性
旋转流变仪：用于测量流体的 剪切应力和剪切速率
温度升高，流变特性增强 压力增大，流变特性减弱 温度和压力共同作用，影响流变特性 实验和测量技术：需要精确控制温度和压力，以获得准确的流变特性数据
流变特性：材料在应力作用下的变形和流动特性
微观结构：材料的内部结构，包括原子、分子、晶格等
机理：流变特性的物理和化学机制，如分子间的相互作用、晶格变形等
玻璃材料：具有透明、易加工、耐腐蚀等特点，广泛应用于建筑、光学等领域
流变学在陶瓷和玻璃材料中的应用：研究材料的变形、断裂、蠕变等行为，为材料的设 计和加工提供理论依据
流变学在陶瓷和玻璃材料中的应用实例：陶瓷材料的烧结工艺、玻璃材料的成型工艺等

第七章 流变学基础

真正粘度； n ── 常数 若以lgD－lgf作图，则应得一直线，其斜率为n ，当n ＞1时，则有： d 2D 1 n2 n ( n 1 ) f 0 2 df 所以，D－f流型曲线为向上凹的曲线。随着D 值的增大，dD/df值也增大，这种情 况就属于准塑流型，当n＜1时，则有d2D/df2＜0，故D－f流动曲线为向下凹的曲线， dD/df值随着D增大而减少。这种流型属于下面将要讨论的膨胀型流型；当n=1时， 则有f=ηD，此时属于真粘度。（7－4）式还原为牛顿粘度公式（7－1）式。由此 可见，n值可作为牛顿型与非牛顿型的区别。n值越偏离1，则其非牛顿行为越显著。
a）牛顿型 b）胡克型。c）圣维南型
第三种类型在小于一定值的应力的作用下，物体呈现出完全刚性。但应力超过一定 值以后，物体极易流动。故其D－f 流型曲线为距原点一定距离的垂直线。这一引起 物体流动的最低应力称为流动极限值或称屈服值，这种物体称为理想塑性体或称圣 维南（St. Venen）型物体。简称S－流型。其机械模型可以用物体在底板上滑动来描 2 述，如图7－lc所示。
第七章 流变学基础
流变学（Rheology）是研究物质在外力作用下发生形变和流动的科学。它研究剪切 应力，切变速率以及时间三者之间的关系。 内容包括： 1）研究在外力作用下物体发生形变。通常作用力以剪切应力表示，形变则以切变速 率表示。 2）研究液体、胶体或悬浮液在外力作用下的流动。流动时所表现出来的一个重要性 质是粘度，因此讨论液体的粘度及其测定，悬浮液的粘度定律及其影响因素，以及 粘度与高聚物摩尔质量的关系。 7.1 流型 1、流型简介 流体，特别是胶体和悬浮液的流变行为一般都很复杂，不可能用一个简单的公式来 作统一的描述。 在研究流体的流变性时按照剪切应力 f 与切变速率 D 的关系，分成各种类型——流 型来进行讨论。 最基本的流型有三种，其他可以通过这三种基本形式组合得到。

第七章流变学基础

生塑性变形，引起液体流动的最低剪切应力为屈 服值S0 ，此时η为定值； 3)其流动公式为D=(S－S0)/ ηa·
12
塑性流体的结构变化示意图
13
二、非牛顿流动
（二）假塑性流体（pseudo-plastic fluid）
1)具有屈服值； 2)随剪切应力的增大，ηa下降； 3)其流动公式为D=(S-S0) / ηa （ηa=kDn-1）
时的流变性质的变化。
➢理想的混悬剂的条件：在贮藏过程显示较高
的粘性，在振摇、倒出及铺展时能自由流动。
➢处方中选择具有假塑性流动的辅料，如西黄
25 蓍胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素等。
25
改良Stormer粘度计测定的混悬剂流动曲线
26
26
5％混悬型水溶液的流变学流动曲线
27
27
图中A、B两点为静止 状态和振摇状态下混悬微 粒所受到的切变应力。
体积比↑，转变为假塑性流动（液体）；
体积比较高，转变为塑性流动（半固体）；0.1-0.5
体积比≈0.74，产生相的转移，粘度↑；
✓ 内相固有粘度
✓ 粒度分布 平均r相同的条件下，粒度分布越宽，系统粘度越低；
➢ 乳化剂：浓度越高，粘度越大；
32
➢ 连续相：粘度影响流动性主要因素之一。 32
三、流变学在半固体制剂中的应用
牛顿流体1：A、B两点虽 切变应力不同，但流体对 应的η相同，因此用提高η 的方法阻止粒子下沉将导 致倾倒困难；
28
28
假塑性流体2：ηA ＞ηB， 故静止状态微粒所受S 小，体系η大，粒子沉 降缓慢；而振摇时(B)， 体系η小，易于倾倒。
29
29
塑性流体3：A点的切 变应力小于屈服值， 故不发生沉降；振摇 时切变应力(B)大于屈 服值引起流动。故选 择屈服值介于AB之间 的助悬剂，则混悬剂 静止时不沉降，而振 摇时易于倾倒。

流变学基础(2015-4-23 21.18.15 1483)

流变学基础
第一节
（一）流变学研究内容
概
述
一、流变学的基本概念
流变学(rheology)是研究物体变形和流动的一门科学 物体的二重性：物体在外力作用下可观察到变形和 流动现象。 流变性：物体在外力作用下表现出来的 变形性和流动性。 流动是液体和气体的主要性质之一，流动的难易程 度与流体本身的粘性有关，因此流动可视为一种非 可逆性变形过程。
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二、流变学在药剂学中的应用
流变学理论对乳剂、混悬剂、半固
体制剂等剂型设计、处方组成以及
制备、质量控制等研究具有重要意 义。
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流变学在药学中应用
液体
a. 混合
半固体
皮肤表面上制剂的 铺展性和粘附性 从瓶或管状容器中 制剂的挤出 与液体能够混合的 固体量 从基质中药物的释放
切稠！越切越粘！
D Sn
(n<1)
a
胀性流动和触变 流动的示意图
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(三)胀性流动
在制剂中表现为胀性流动的剂型为含有大量固
体微粒的高浓度混悬剂如50%淀粉混悬剂、糊
剂等。
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疏松结构 胀性流体的结构变化示意图
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（四）触变流动
流变性
物体在外力作用下表现出来的变形性和流动性。
牛顿流体的特点是什么？
①一般为低分子的纯液体或稀溶液；
②在一定温度下，牛顿流体的粘度为常数，它只是温度的函
数，随温度升高而减小。
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非牛顿流体曲线有哪几种类型？
塑性流动、假塑性流动、胀性流动、假粘性流动
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液体
A 混合
半固体
固体
制备工艺
装量的生产能力 操作效率的提高
皮肤表面制剂的 压片或填充胶囊 铺展性和粘附性 时粉体的流动
B 由剪切引起的分 瓶或管状容器中 粉末状或颗粒状 散系粒子的粉碎 制剂的挤出 固体的充填性 C 容器中液体的流 与液体能够混合 出和流入 的固体量 D 通过管道输送液 基质中药物的释 体的制剂过程 放 E 分散体系的物理 稳定性
3
3
第七章:流变学基础
变形与流动
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
4
剪切速度与剪切应力
粘性(viscosity)是液体内部所在的 阻碍液体流动的摩擦力，称内摩 擦。 D为剪切速度(rate of shear), 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。 牛顿流体：S与D呈正比。 S= ηD（η为黏度）
流动方程式(rheological equation)：表示流动曲
线形状的数学关系式。
8
图7-1 各种流体剪切速率（D）和剪切应力的关系 (a)-牛顿流体； (b)-塑性流体； (c)-假塑性流体；(d)-胀性流体； (e)-假黏性流体.
9
第七章:流变学基础
流动方程式(rheological equation)：表示流动曲 线形状的数学关系式。
S=kDn
k—黏性常数； 0＜n＜1，假塑（黏）性流体； n—流动指数 n = 1，牛顿流体； nDn-1 （ηa—表观黏度） S=ηaD
10
第七章:流变学基础
一、牛顿流体
牛顿黏性定律：在层流条件下，剪切速率与剪切应力成正比 公式：S=kD（n=1）；η=S/D η=k
14
假塑性流体的结构变化示意图
15
二、非牛顿流动
（三）胀性流体（dilatant fluid）
1)曲线通过原点； 2)随S增大，ηa增大。有剪切稠化现象，所 以剪切应力大流动性差； 3)其流动公式为D=S/ηa（ηa=kDn-1）n＞1; 4)原因· ·
16
胀性流体的结构变化示意图
17
二、非牛顿流动
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· 使用混合助悬剂时应选择具
有塑性和假塑性流动的高分子化合物混合使用为佳。
二、在乳剂中的应用：· 三、在半固体制剂中的应用：·
23
第四节 流变学在药剂学中的应用

混悬剂 乳剂
软膏剂
24
24
一、流变学在混悬剂中的应用
本章主要内容：

一、流变学的基本概念 二、流体的基本性质（流体类型、流变曲线及 其特点）※ 三、流变性测定法 四、流变学在药剂学中的应用
1
第七章
流变学（rheology）基础
第一节 概述
流变性
物体在外力作用下所表现出的 变形与流动称为流变性
2
剂型设计和制备工艺过程中流变学的主要应用领域
系黏度随时间延长而恢复原状的性质。
2)曲线为环状滞后曲线（滞后环）·
3)静止状态下为凝胶，振摇后转变为液体。
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三、触变流动
静态（凝胶） 粘度 大
加力（溶胶） 小
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第七章:流变学基础
第三节 流变性测定法
旋转 黏度 计 毛细管 黏度计
落球 黏度 计
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第四节 流变学在药剂学中的应用
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。
特点：1.它的切变速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)。
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二、非牛顿流动
（一）塑性流体 (plastic fluid)
1)曲线不经过原点，有屈服值(S0)； 2)当剪切应力大于屈服值时，液体开始流动，而发 生塑性变形，引起液体流动的最低剪切应力为屈 服值S0 ，此时η为定值； 3)其流动公式为D=(S－S0)/ ηa·
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第七章:流变学基础
第二节 流变性质
※分类
1牛顿流体 2非牛顿流体 1) 塑 性 流 体 2) 假 塑 性 流 体 3) 胀 性 流 体 4) 假 黏 性 流 体
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第七章:流变学基础
粘度曲线(viscosity curve)或流变曲线(flow curve)：把切变速度D随剪切应力S而变化的规律绘制 成的曲线。
流变学可应用于讨论影响混悬液中分散粒子 沉降时的粘性及经过振荡从容器中倒出混悬剂 时的流变性质的变化。
理想的混悬剂的条件：在贮藏过程显示较高
的粘性，在振摇、倒出及铺展时能自由流动。 处方中选择具有假塑性流动的辅料，如西黄
25 蓍胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素等。
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改良Stormer粘度计测定的混悬剂流动曲线
降缓慢；而振摇时(B)，
体系η小，易于倾倒。
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塑性流体3：A点的切 变应力小于屈服值， 故不发生沉降；振摇 时切变应力(B)大于屈 服值引起流动。故选 择屈服值介于AB之间 的助悬剂，则混悬剂 静止时不沉降，而振 摇时易于倾倒。
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5％混悬型水溶液的流变学流动曲线
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图中A、B两点为静止 状态和振摇状态下混悬微 粒所受到的切变应力。 牛顿流体1：A、B两点虽 切变应力不同，但流体对 应的η相同，因此用提高η 的方法阻止粒子下沉将导 致倾倒困难；
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假塑性流体2：ηA ＞ηB，
故静止状态微粒所受S
小，体系η大，粒子沉
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塑性流体的结构变化示意图
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二、非牛顿流动
（二）假塑性流体（pseudo-plastic fluid）
1)具有屈服值； 2)随剪切应力的增大，ηa下降； 3)其流动公式为D=(S-S0) / ηa （ηa=kDn-1） 0＜n＜1，n越小非牛顿性越大 4)原因：随S增大，分子长轴按流动方向有序排列·
（四）假黏性流体（pseudo-viscous fluid）
1)曲线通过原点； 2)随D增大，ηa减小。有剪切稀化现象，所以 剪切应力大流动性好； 3)其流动公式为D=S/ηa（ηa=kDn-1） 0＜n＜
1;
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三、触变性
※1)触变性（thixotropy）：是指在一定温度下，非 牛顿流体在恒定剪切力的作用下，黏性减小， 流动性增大，当外界剪切力停止或减小时，体