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第十四章 流变学和粉体学简介解析

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《流变学和粉体学》课件

《流变学和粉体学》课件
《流变学和粉体学》PPT 课件
欢迎大家来到《流变学和粉体学》的世界。本课程将重点讲解流体力学中的 两个分支，以及它们在各个领域中的应用。
研究背景与意义
流变学和粉体学是学习材料的物理特性和处理工艺的重要一环。它们相互依 存，可以帮助工程师们更好地理解和控制处理材料的流动和变形过程。
流变学基础知识
流变学的定义和分类
粉体学基础知识
1
粉体的定义和分类
粉体是微细颗粒，大小在1-100微米之间。常见的粉体包括金属粉末、陶瓷粉末、 药物颗粒等。
2
粉体的生产与加工技术
包括机械法、热处理法、电化学法等。粉体的加工主要是为了改变其粒径、形状、 表面状态等。
3
粉体的物理和化学特性
如粉体的孔隙率、密度、表面能、耐水性等可以帮助工程师更好地了解其物理和 化学特性。
流变学与粉体学的结合应用
1 交叉领域
流变学和粉体学作为相互关联、相互渗透的学科，交叉领域的应用非常广泛，能够实现 理论研究和实际应用的完美结合。
2 新材料研究中的应用
当今材料科学的发展对于流变学和粉体学需求量日益增加。二者在合作创新中可以推动 科学技术的发展。
3 药学领域
药物的生产和研发中，流变学和粉体学的应用日益重要，它们可以帮助科学家掌握药物 的制备和流动行为。
总结与展望
总结
• 流变学是研究物质在外力作用下的变形和流 动特性。
• 粉体学是微细颗粒的研究。 • 二者相互依存，有着广泛的应用。
展望
• 我们可以进一步地拓展流变学和粉体学的合 作领域。
• 在新材料研究中推进科技创新。 • 探索流变学和粉体学在医药领域和环境污染
控制中的应用。
参考文献
• 赵洁、万克林、周玲玲. 粉体学[M]. 化学工业出版社, 2015. • 曾逸天、陈云贤、董栋秋. 流变学及应用[M]. 化学工业出版社, 2018. • 虞怡. 工程材料流变学[M]. 山东科学技术出版社, 2018.

药剂学 第十四章 流变学基础

药剂学 第十四章 流变学基础

（二）剪切应力与剪切速度
力
粘度(viscosity):它表示物质 在流动时内摩擦力的大小
为使液层能维持一定的速度流动,必须施加一个 与阻力相等的反方向力,在单位液层面积上所施
加的这种力称为剪切应力S(shearing force):
简称切力.单位为N.m-2 Shear stress is the stress component parallel to a given surface, such as a fault plane, that results from forces applied parallel to the surface or from remote forces transmitted through the surrounding rock.
运动粘度:即液体的动力粘度与同温度下该流体密度ρ之 比。用小写字母v表示。
旋转粘度计的类型很多，包括 同轴双筒旋转粘度计、单筒旋 转粘度计、锥板粘度计、转子 型旋转粘度计，可以根据实际 需要来选择不同类型的粘度计。
圆锥平板粘度计
針入度
在指定温度和外力下滑
脂被插入的深度叫“针 入 度”。
“针入度”越大则表明
力轴相交一点fB
使塑性体开始流动所需加的临界切应力即为屈服值 （yield value)
(二) 假塑性流体(pseudo plastic flow)
体系没有屈服值,流变曲线经过原点, 黏度随切 速增加而减少.显示这种流动性质的流体即为假 塑性流体. 从流动曲线某一特定点切线斜率的倒数求得的
黏度称为表观黏度(happ).表观黏度一定要标明
（二）流变学在乳剂中的应用
▪ 乳剂在制备和使用过程中经常会受到各种剪 切力的影响，大部分乳剂表现为非牛顿流动。

粉体学

粉体学

粉体学粉体学是研究固体粒子集合体（称为粉体）的表面性质、力学性质、电学性质等内容的应用科学。

micromeritics粉体是无数个固体粒子集合体的总称。

粉体学（micromeritics）是研究粉体的基本性质及其应用的科学。

粒子是指粉体中不能再分离的运动单位。

但习惯上，将≤100μm的粒子叫“粉”，＞100μm的粒子叫“粒”。

通常说的“粉末”、“粉粒”或“粒子”都属于粉体学的研究范畴。

将单一结晶粒子称为一级粒子（primary particle），将一级粒子的聚结体称为二级粒子（second particle）。

（1）由范德华力、静电力等弱结合力的作用而发生的不规则絮凝物（random floc）和（2）由粘合剂的强结合力的作用聚集在一起的聚结物（agglomerate）属于二级粒子。

在固体剂型的制备过程中（如散剂、颗粒剂、胶囊剂、片剂、粉针、混悬剂等，他们在医药产品中约占70%-80%），必将涉及到固体药物的粉碎、分级、混合、制粒、干燥、压片、包装、输送、贮存等。

•粉体技术在固体制剂的处方设计、生产工艺和质量控制等方面具有重要的理论意义和实际应用价值。

2）粒度分布通过粒度分布可了解粒子的均匀性。

粉体的密度定义的区别①真密度是粉体质量除以不包颗粒内外空隙的体积(真体积Vt)求得的密度，即pt=W／Vt。

②颗粒密度是粉体质量除以包括封闭细孔在内的颗粒体积Vg所求得密度，也叫表观颗粒密度，可用公式表示为pg=W／Vg③松密度是粉体质量除以该粉体所占容器的体积V求得的密度，亦称堆密度，即pb=W／v，填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的堆密度称振实密度Pbt。

若颗粒致密、无细孔和空洞，则Pt=pg；一般情况下pt≥pg>Pbt≥Pb粉体的流动性1）休止角：评价粉体流动性的指标。

休止角(θ)小，流动性好。

休止角≤400时，可以满足生产流动性的需要。

2）影响流动性的因素：粒子大小、粒度分布、粒子形状、粒子间的粘着力、摩擦力、范的华力、静电力等。

第十四章-流变学基础分析

第十四章-流变学基础分析
温度升高 粘度下降
3.5 不同性质药物对甲壳胺流变学性质的影响
分别制备含盐酸 雷 尼 替 丁 20% 、 40% 的 溶胶 , 于 20℃ 测 定 不 同 剪 切速度(D)下的切 应力(S) , 作其流 变曲线。
蠕变性(creep)：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 变化的现象。
粘弹性模型：
麦克斯韦尔(Maxwell)模型： 弹簧和缓冲器串联。
福格特(Voigt)模型： 接近于实际高分子 弹簧和缓和器并联。 材料的蠕变和恢复
曲线的现象。
双重粘弹性模型： 把几个Maxwell 和Voigt模型组合在一起
浓度越高，粘 度越大
3.3 pH值对壳聚糖流变学性质的影响
用 pH 值分别为 3.6、 4.5 和 6.0 醋酸-醋酸盐 缓冲液分别制备 1% 壳 聚糖Ⅲ 溶胶，于 20℃ 测量不同剪切速度(D) 下的切应力(S) ， 作流 变曲线。
pH 值较小时, 非牛 顿流体行为明显， 粘度较大
3.4 温度对甲壳胺流变学性质的影响
第三节 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：
测定使待测样品产生微小应变r(t) 时所需的 应力 S(t)；
测定对待测样品施加应力S(t) 时所产生的应 变程度 r(t)；
施加一定切变速度时，测定其应力S(t)。
具体测定方法：
不随时间变化的静止测定法，即r0 一 定时，施加应力 S0，适用于牛顿流体 的测定。
流动程度与流体本身的粘性(Viscosity)
有关，因此流动也可视为一种非可逆性 变形过程。
由3于. 粘具弹有弹性性（，v可is把co外e力lasticity）
做功的一部分转化为存储 在物质内部的应变能

粉体学性质

粉体学性质
Krummbein径：定方向最大径，即在一
定方向上分割粒子投影面的最大长度。
Martin径：定方向等分径，即一定方向
的线将粒子投影面积等份分割时的长度。
(3)Heywood径：投影面积圆相当径，即与粒
子的投影面积相同圆的直径，常用DH表示。
(4)体积等价径（equivalent volume diameter)：
粒子投影面相当径
φ=
粒子投影最小外接圆直径
（一）形状指数
2. 圆形度（degree of circularity）：表 示粒子的投影面接近于圆的程度。
Φc= πDH/L
式中，DH—Heywood 径 (DH=(4A/π)1/2)； L—粒子的投影周长。
（二）形状系数

将平均粒径为D，体积为Vp，表面积为S的粒子 的各种形态系数包括： 1.体积形态系数 Φv=Vp/D3 2.表面积形态系数 Φs=S/D2
静止状态的粉体堆积
体自由表面与水平 面之间的夹角为休止角，用表示， 越 小流动性越好。 tan=h/r 常用的测定方法有注入法、排出法、倾斜 角法等，测定方法不同所得数据有所不同， 重现性差。 粘性粉体或粒径小于100~200μm的粉体粒 子间相互作用力较大而流动性差，相应地 所测休止角较大。
3.松密度（bulk density) ρb

是指粉体质量除以该粉体所占容器的体积V求 得的密度，亦称堆密度。
ρb= w/Vt

填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的
密度称振实密度（tap density） ρbt。
若颗粒致密，无细孔和空洞，则ρt = ρg 一般： ρt ≥ ρg ＞ ρbt ≥ ρb
累积分布（cumulative

流变学PPT课件

流变学PPT课件
1
流变学（Rheology ）的定义
• 流变学是研究物质形变和流动的科学流变学是研究流动与 变形的科学 。对于粉末冶金、塑料、油漆、印刷油墨、 清洁剂、石油等行业的科技人员来说，拥有流变学知识是 十分必要的。从物质状态来说，流变学的研究对象包括固 体、流体和悬浮体。因此流变学又可分为固体流变学、流 体流变学和悬浮体流变学。在工业生产与日常生活中，对 流体流变学的研究远远超过固体
16
•
由于高分子量和液晶相序的有机结合，液晶高分子具有一些优异
特性，拥有广泛的应用前景。例如，它是强度和模量最高的高分子，
能用于制造防弹衣、缆绳乃至航天器的大型结构部件；它可以是膨胀
系数最小的高分子，适于光纤的保护层；也可以是微波吸收系数最小
的耐热性高分子，特别适合制造微波炉具；它还可以是最具铁电性及
调。磁流变液的优良特性使其在航空航天（真空中）、
武器控制、机器人、噪声以及汽车、船舶与液压工程等领 域具有广阔的应用前景。
20
21
3
流体及其分类
• 流体是液体和气体的总称。流体是由大量的、不断作热运 动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没 有一定的形状和具有流动性。通常依据在一定的温度和一 定的剪切应力作用下流体所表现出的特性，把其划分为牛 顿流体与非牛顿流体两大类。这个特性就是粘度，粘度是 表示体系对流动阻力的一种性质，它可以理解为液体流动 时表现出的内摩擦。以下，我们仅研究非牛顿流体
在许多疾病临床症状出现之前就可以观察到血液流变特性的改变因此及时了解血液流变特性的变化采取有效措施改善血液流变特性是预防和治疗疾病防止疾病恶化的重要手段之一正常情况下血液在外力血压的作用下在血管内流动并随着血管性状管壁情况和血管形状等及血液成分粘度的变化而变维持正常的血液循环

(完整版)药剂学知识点归纳总结(精华版)

(完整版)药剂学知识点归纳总结(精华版)

第 1 章绪论一、概念：药剂学：是研究药物的处方设计、基本理论、制备工艺和合理应用的综合性技术科学。

制剂：将药物制成适合临床需要并符合一定质量标准的制剂。

药物制剂的特点：处方成熟、工艺规范、制剂稳定、疗效确切、质量标准可行。

方剂：按医生处方为某一患者调制的，并明确指明用法和用量的药剂称为方剂。

调剂学：研究方剂调制技术、理论和应用的科学。

二、药剂学的分支学科：物理药学：是应用物理化学的基本原理和手段研究药剂学中各种剂型性质的科学。

生物药剂学：研究药物、剂型和生理因素与药效间的科学。

药物动力学:研究药物吸收、分布、代谢与排泄的经时过程。

三、药物剂型：适合于患者需要的给药方式.重要性：1、剂型可改变药物的作用性质 2、剂型能调节药物的作用速度3、改变剂型可降低或消除药物的毒副作用4、某些剂型有靶向作用5、剂型可直接影响药效第 2 章药物制剂的基础理论第一节药物溶解度和溶解速度一、影响溶解度因素：1、药物的极性和晶格引力2、溶剂的极性3、温度4、药物的晶形5、粒子大小6、加入第三种物质二、增加药物溶解度的方法：1、制成可溶性盐2、引入亲水基团3、加入助溶剂:形成可溶性络合物4、使用混合溶剂：潜溶剂(与水分子形成氢键）5、加入增溶剂：表面活性剂（1）、同系物 C 链长，增溶大（2）、分子量大，增溶小（3）、加入顺序（4）用量、配比第二节流变学简介流变学:研究物体变形和流动的科技交流科学.牛顿液体:一般为低分子的纯液体或稀溶液,在一定温度下,牛顿液体的粘度η是一个常数，它只是温度的函数，粘度随温度升高而减少。

非牛顿液体：1、塑性流动:有致流值 2、假塑性流动:无致流值3、胀性流动：曲线通过原点4、触变流动：触变性，有滞后现象第三节粉体学一、粉体学：研究具有各种形状的粒子集合体的性质的科学.二、粒子径测定方法：1、光学显微镜法 2、筛分法 3、库尔特计数法4、沉降法5、比表面积法三、比表面积的测定：1、吸附法（BET 法） 2、透过法 3、折射法四、粉体的流动性:用休止角、流出速度和内磨擦系数衡量。

流变学简介

流变学简介

原理：在一定压力下，根据一定 容积的流体依靠压力差或自身的 质量，流过一定长度和半径的标 准毛细管所需的时间，计算出液 体的粘度。
乌氏粘度计比奥氏粘度 计多装了一个管，别且 在管连接处多加了一个 泡如此可使得测量管与 大气相连，从而使测量 管测量过程中压力保持 不变。可减少由液 面 变化引起的误差，提高 测量精度。
第
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
（一）流变学在混悬剂中的应用

混悬剂静止状态时的剪切应力忽略不计，但振
摇后把制剂从容器中倒出时存在较大的剪切速
度

混悬剂在贮藏过程中若剪切速度小，则显示较
高的粘性；若剪切速度大，则显示较低的粘性

混悬剂在振摇、倒出及铺展时能自由流动是形
成理想的混悬剂的最佳条件
（二）流变学在乳剂中的应用

乳剂在制备和使用过程中经常会受到各种剪切 力的影响，大部分乳剂表现为非牛顿流动

在使用和制备条件下乳剂的特性是否适宜，主 要由制剂的流动性决定。体现在乳剂铺展性、
通过性、适应性等方面

掌握制剂处方对乳剂流动性的影响非常重要－
四、触变流动
触变流动特点：
1)随着剪切应力变大，黏度下降，剪切应力消除 后黏度在等温条件下缓慢地恢复到原来状态， 此现象称为触变性； 2)曲线为环状滞后曲线（施加应力使流体产生流 动，流体的黏度下降，流动性增加，而停止流 动时，并不因应力的减少而立即恢复原状，而 是存在一定的时间差）。
D
切力增加——上行线
二、非牛顿流动

非牛顿流体(nonNewtonian fluid):不符合牛顿流动定律的

第14章 流变学基础

第14章 流变学基础

第十四章流变学基础第一节概述一、流变学的基本概念（一）流变学研究内容流变学—Rheology来源于希腊的Rheos=Sream（流动）词语，是Bingham和Crawford 为了表示液体的流动和固体的变形现象而提出来的概念。

流变学主要是研究物质的变形和流动的一门科学。

对某一物体外加压力时，其内部各部分的形状和体积发生变化，即所谓的变形。

对固体施加外力，固体内部存在一种与外力相对抗的内力使固体保持原状。

此时在单位面积上存在的内力称为内应力（stress）。

对于外部应力而产生的固体的变形，当去除其应力时恢复原状的性质称为弹性（elasticity）。

把这种可逆性变形称为弹性变形（elastic deformation）,而非可逆性变形称为塑形变形（plastic deformation）。

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（viscosity）有关，因此流动也可视为一种非可逆性变形过程。

实际上，多数物质对外力表现为弹性和粘性双重特性，称为粘弹性物质。

（二）剪切应力与剪切速度观察河道中流水，水流方向一致，但水流速度不同，中心处的水流最快，越靠近河岸的水流越慢。

因此在流速不太快时可以将流动着的液体视为互相平行移动的液层，叫层流，如图14-1。

由于各层的速度不同，便形成速度梯度du/dy，或称剪切速度。

这反映流体流动的特征。

由于流动阻力便产生速度梯度，流动较慢的液层阻滞着流动较快液层的运动。

使各液层间产生相对运动的外力叫剪切力，在单位液层面积（A）上所需施加的这种力称为剪切应力，简称剪切力（shearing force），单位为N·m-2，以S表示。

剪切速度（rate of shear），单位为s-1，以D表示。

剪切应力与剪切速度是表征体系流变性质的两个基本参数。

图14-1 流动时形成的速度梯度二、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。

流变学和粉体学

流变学和粉体学

粘性流动
粘性流动的重要
特点是液体内部 流动的速度是不 一样的。 粘性是液体内部 所存在的阻碍液 体流动的摩擦力， 就是内摩擦 剪切速度反映了 流体流动的粘性 特征。
三、流变性质
(一)牛顿流动
牛顿粘度法则：剪切速度D与剪切力S成正比， S=F/A=ηD，F为A面积上所施加的力，η称为 粘度系数，或称动力粘度，简称粘度。
在制剂中，浓的混悬剂、乳剂及某些亲水
性高分子溶液，在静止状态时形成很牢固 的有一定内部结构的凝胶，当剧烈震动时 使内部结构被破坏，凝胶状态变为可流动 状态，静臵后又重新恢复凝胶状态。
塑性液体、假塑性液体、胀性液体中多数
具有触变性，它们分别称为触变性塑性液 体、触变性假塑性液体、触变性胀性液体。
流变学与粉体学
江苏大学药学院 朱源
第一节 流变学（Rheology）
一、概述 二、弹性形变和粘性流动
三、流变性质
四、流变学在药剂中的应用与发展
一、概述 流变学是研究物体变形和流动的科学，
1929年美国化学家Bingham和Crawford 首先提出流变学概念
变形在固体或液体（气体）中都存在，
的均匀性却与药物粉末的粉体学性质如分散度、 密度、形态等有密切关系 • 散剂、胶囊剂、片剂生产中是按容积分剂量的， 分剂量的准确性又受粉体的相对密度、流动性等 性质的影响 • 压片时颗粒的流动性能严重影响片重差异，而颗 粒的流动性就是粉体的重要性质 • 粉体粒子的大小也影响溶出度和生物利用度
二、粉体粒子的性质
找适合的物质混合使用，并且以此为依据调节和 测定制剂的粘度
在软膏剂中，常用凡士林作为基质，制备时常常
加入白蜡、液体石蜡等调节，目的就是为了改善 凡士林的流变学性质

流变学

流变学

14 流变方程的作用包括：
① 流变方程可以区分流体类型，即不同类型的流体要用不同的流变方程来描述；
② 从流变方程可以获得流体内部结构的有关信息，如相转变等；
③ 流变方程与有关流体流动方程相联立，可用于解决非牛顿流体的动量、热量和质量传递
等工程问题。
15 对一些简单的流变性质的描述也可用曲线形式表示，如剪切应力与剪切速率关系曲线、
20 分散体系可以是均匀的也可以是非均匀的系统。
⑴均匀分散体系是由一相所组成的单相体系，而非均匀分散体系是指由两相或两相以上所组
⑵成的多相体系。
⑶如果被分散的粒子小到分子状态的程度，则分散体系就成为均匀分散体系。
⑷非牛顿流体往往是一种非均匀分散体系。
21 对非均匀分散体系，被分散的一相称为分散相或内相，把分散相分散于其中的一相称为
1. 爬杆现象，又称韦森堡（Weissenberg）效应 2. 挤出胀大现象 3. 同心套管轴向流动现 象 4. 回弹现象 5. 无管虹吸现象 6. 次级流现象 35 粘弹性流体与触变/反触变流体的时间效应区别
粘弹性流体与触变性/反触变性流体均具有剪切的时间效应。 例如，当突然给一流体施加一剪切应力时，相应的剪切应变随时间而变化，其原因可明显地 分为两类 一类是对应粘弹性流体的，提供给流体的机械能（剪切应力提供）的一部分作为弹性能而储 存起来，相对于一特定的剪切应力，当逐渐达到其最大储存能量时，所需的能量供给速率降 低到仅用于维持流体的粘性流动，因此，相应的剪切速率随时间逐渐减小，最后达到恒定值。
26 使流体产生大于 0 的剪切速率所需要的最小剪切应力，称之为屈服值。屈服值的大小是 体系所形成的空间网络结构的性质所决定的。 27 与时间无关的粘性流体的共同特点：
流体内部物理结构的变化都是瞬间即可调整到与剪切力相适应的程度。即给定一个剪切 应力就对应一个剪切速率，反之，给定一个剪切速率就对应一个剪切应力，粘度或表观粘度 不随时间变化。 28 若粘性流体内部结构的变化需要一个较长的时间过程才能调整到与流动条件或静止条件 相适应的结构平衡状态，那么，在这种结构变化过程中，流体的宏观表现就是流体的表观粘 度与时间有关，这种流体就称为与时间有关的粘性流体。 28 在恒定的剪切应力或剪切速率作用下，流体表观粘度随时间连续下降，并在剪切应力或 剪切速率消除后，表观粘度随之恢复的现象，称为触变性。 29 反触变性流体在恒定的剪切应力或剪切速率作用下，流体表观粘度随时间而增加。其性 质正好与触变性相反。 30 触变性特征：

流变学

流变学

p
11 22 33
3
流变学基本物理量与基本概念
偏 应 力 张 量
第一法向应力差 第二法向应力差
流变学基本物理量与基本概念
应力张量不变量
I1 11 22 33
11 21 22 23 11 13 I2 12 22 32 33 31 33
流变学基本物理量与基本概念
应变速率张量的性质
a.对称性； b.应变速率张量随坐标转动而变换； c.应变张量也有三个不变量。
I xx yy zz
y y
zz
z z
2、角变形速率
流变学基本物理量与基本概念 流体-剪切速率
1 1 2 2
u y x t x 1t u x x xt x u y 1t t x u x yt y 2t u x y yt y u x 2t t y
流变学基础
Polymer Rheology
流变学概念
流变学是什么？
流变学是一门研究材料流动和变形规律的科学。高分子材料流 变学是研究高分子液体，主要是指高分子熔体、高分子溶液， 在流动状态下的非线性粘弹行为，以及这种粘弹行为与材料结 构及其它物理、化学性质的关系。
流动
流体
粘性
耗散能量
产生永久 变形
流变学基本物理量与基本概念
偏应力张量
11 12 13 21 22 23 31 32 33
11 12 13 p 22 23 0 21 31 32 33 0 0 p 0 0 0 p
v x v z z x v y v z z y v z 2 z
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第十四章流变学和粉体学简介一、概述流变学(rheology)系指研究物体变形和流动的科学，1929年由Bengham和Crawford提出。

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。

二、弹性形变和粘性流动弹性变形(elastic deformation)弹性变形：给固体施加外力时，固体就变形，外力解除时，固体就恢复到原有的形状，这种可逆的形状变化称为弹性变形。

应变：弹性变形时，与原形状相比变形的比率称为应变(strain)，应变分为常规应变(normal strain)和剪切应变(shear strain)。

延伸应变时，S=γE；剪切应变时，S=γG。

S为应力，γ为应变，E为延伸弹性率，G为剪切刚性率。

对药剂学弹性率比刚性率更有实际意义，弹性率大，弹性界限就小，表现为硬度大，有脆性，容易破坏；弹性率小，表现柔软有韧性，不宜破坏。

粘性流动液体受应力作用变形，即流动，是不可逆过程。

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=dv/dy=dγ/dtD(s-1)为切变速度或剪切速度(rate of shear), dγ/dt为单位时间应变的增加。

三、牛顿流动理想的液体服从牛顿粘度法则(1687年，牛顿定律，Newtonian equation)，即切变速度D与切应力S成正比：S=F/A=ηDD为切变速度，S为切应力，F为A面积上施加的力，η为粘度系数[单位Pa·s，1Pa·s=10P(泊)]，或称动力粘度，简称粘度。

流度(fluidity)：ϕ=1/η,即粘度的倒数。

运动粘度：粘度η与同温度的密度ρ之比值(η/ρ),再乘以106，单位mm/s。

四、非牛顿流动非牛顿液体(nonNewtonian fluid):不符合牛顿定律的液体，如乳剂、混悬剂、高分子溶液、胶体溶液等。

粘度曲线(viscosty curve)或流动曲线(flow curve):把切变速度D随切应力S而变化的规律绘制成的曲线。

流动方程式(rheological equation):表示流动曲线形状的数学关系式。

按非牛顿液体流动曲线为类型可将非牛顿液分为塑性流动、假塑性流动、胀性流动、触变流动。

塑性流动(plastic flow)塑性流动：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。

塑性(plastisity)屈伏值(yield value)：引起塑性液体流动的最低切应力S0 。

塑性粘度(plastic viscosity):塑性液体的粘度ηpl。

塑性液体的流动公式：D=(S- S0)/ηplD为切变速度，S为切应力， S0 为屈伏值，ηpl 为塑性粘度。

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。

A-牛顿流体； B-塑性流体； C-假塑性流体；D-胀性流体； E-触变性流体. 塑性流体的结构变化示意图塑性流体的结构变化示意图意图塑性流体的结构变化示假塑性流动(pseudoplastic flow)假塑性流动：没屈伏值；过原点；切应速度增大，形成向下弯的上升曲线，粘度下降，液体变稀。

切变稀化；切变稀化流动(shearthinning flow)。

假塑性液体的流动公式：D=Sn/ηa 或 log D=log 1/ηa +nlog SD为切变速度；S为切应力；ηa 为表观粘度(随切变速度的不同而不同）；n>1，ηa 随S增加而增加。

在制剂中表现为假塑性流动的剂型有某些亲水性高分子溶液及微粒分散体系处于絮凝状态的液体。

假塑性流体的结构变化示意图胀性流动(dilatant flow)胀性流动：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。

切变稠化；切变稠化流动(shear thickening flow)。

胀性液体的流动公式：D= Sn /ηa 或 log D=log 1/ηa +n log S(D为切变速度；S为切应力；ηa 为表观粘度(随切变速度的不同而不同）；n<1，当n接近1时，流动接近牛顿流动)。

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。

胀性流体的结构变化示意图触变流动(thixotropic flow)在非牛顿流动中特别是塑性流动、假塑性流动中，当切变速度增加时形成向上的流动曲线，称上行线；当切变速度减少时形成向下的流动曲线，称下行线。

上行线和下行线不重合而包围成一定的面积，此现象称滞后现象，此性质称触变性(thixotropy)，所围成的面积称滞后面积(area of hysteresis)，滞后面积的大小是由切变时间和切变速度两因素决定。

滞后面积是衡量触变性大小的定量指标，触变性大小可用时间触变性系数B和拆散触变性系M来定量表示。

B表示在恒定的切变速度下，触变性液体内部结构拆散的速率随时间变化为数值。

M表示增加单位切变速度时单位面积切应力减少值。

对于有塑性流动的触变性液体，可用旋转粘度计测定：B=(ηpl1- ηpl2)/(lnt2-lnt1); M=2(ηpl1- ηpl2)/(lnω2-lnω1)ηpl为塑性粘度，由下行线斜率求得，t为时间ω为旋转粘度计的角速度。

产生触变的原因：对流体施加切应力后，破坏了液体内部的网状结构，当切应力减小时，液体又重新恢复原有结构，恢复过程所需时间较长，因而上行线和下行线就不重合。

触变流动的特点：等温的溶胶和凝胶的可逆转换。

塑性流体、假塑性流体、胀性流体中多数具有触变性，它们分别称为触变性塑性液体、触变性假塑性液体、触变性胀性液体。

粘弹性(viscoelasticity)高分子物质或分散体系具有粘性(viscosity)和弹性(elasticity)双重特性，称之为粘弹性。

应力缓和(stress relaxation)：物质被施加一定的压力而变形，并使其保持一定应力时，应力随时间而减少，此现象称为应力缓和。

蠕变性(creep)：对物质附加一定的重量时，表现为一定的伸展性或形变，而且随时间变化，此现象称为蠕变性。

1、粘弹性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：(1)麦克斯韦(Maxwell)模型（弹簧和缓冲器为串联）(2)福格特(Voigt)模型（弹簧和缓冲器为并联） (3)双重粘弹性模型（几个模型2、蠕变性质的测定方法五、流变学在药剂学中的应用和发展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。

例如：①具有触变性的助悬剂对混悬剂的稳定性十分有利；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。

②乳剂具有触变性有利于乳剂的稳定。

精神(生理)流变学(psychorheology)血液流变学(haemorheology)粉体学简介一、概述粉体学(micromeritics)是研究具有各种形状的粒子集合体性质的科学。

粉体中粒子大小范围一般在0.1~100μm之间，有些粒子大小可达1000μm，小者可至0.001μm。

通常<100 μm的粒子叫“粉”，> 100 μm的粒子叫“粒”。

粉体属于固体分散在空气中形成的粗分散体系。

粉体学是药剂学的基础理论，对制剂的处方设计、制剂的制备、质量控制、包装等都有重要指导意义。

二、粒子大小粒子大小(粒子径)粉体的粒子大小也称粒度，含有粒子大小和粒子分布双重含义，是粉体的基础性质。

粒径的表示方法：1、几何学径在光学显微镜或电子显微镜下观察粒子几何形状所确定的粒子径。

长径：粒子最长两点间距离。

短径：粒子最短两点间距离。

定向径：全部粒子按同一方向测得的粒子径。

等价径：与粒子投影面积相等的圆的直径。

外接圆等价径：粒子投影外接圆的直径。

2、比表面积径用吸附法或透过法测定粉体的比表面积后推算出的粒子径。

3、有效径又称stokes径，用沉降法求得的粒子径，是指与被测粒子有相同沉降速度的球形粒子的直径。

常用以测定混悬剂的粒子径。

4、平均粒径个数平均径dln=∑(nd)/∑n长度平均径dsl=∑(nd2)/∑(nd)面积平均径dvs=∑(nd3)/∑(nd2)平均面积径dsn=[∑(nd2)/∑(n)]1/2平均体积径dvn=[∑(nd3)/∑(n)]1/3粒子径的测定方法光学显微镜法：n=300~600，∅=0.2~100μm，可用于混悬剂、乳剂、混悬软膏剂、散剂等。

筛分法：重量百分比；相邻筛的孔径平均值；误差大(载重量、时间、振动强度)；∅>45μm；而微孔筛可筛分∅<10μm。

库尔特计数法(coulter counter): 通过细孔的速度4000个/秒；可用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等。

沉降法：可分Andreasen吸管法、离心法、比浊法、沉降天平法、光扫描快速粒度测定法等。

Stokes定律t=h/v=18ηh/[(ρ-ρ0)gd2]比表面积法：气体吸附法和透过法。

粒度分布三、粉体粒子的比表面积比表面积粒子比表面积是指单位重量或体积所具有的粒子表面积。

Sw=6/ρdvs； Sv=6/dvsSw ,Sv分别为重量和体积比表面积，ρ为粒子真密度，dvs体积面积平均数径。

比表面积测定吸附法(BET法)Sw=ANVmBET公式：P/V(P0-P)=1/VmC+(C-1)P/VmP0)Sw 为比表面积，Vm为在低压下粉体表面吸附氮气形成单分子层的吸附量(mol/g)， A为被吸附氮体分子的截面积， N为阿伏伽德罗常数(Avogadro constant)， V为在P压力下粉体对气体的吸附量(mol/g)， P0为实验温度下氮气饱和蒸气压， C为常数。

透过法Kozeny-carman公式：Sv=ρ Sw=14[A∆Ptε3/LηQ(1-ε)2]1/2A为粉体层面积，L为粉体层长度，∆P为粉体层两侧流体的压力差，η为流体的粘度，ε为粉体的孔隙率，Q为t时间通过粉体层的流量。

折射法Sv=4.5[4ln(I0/I)0.77/LCv]I为光通过混悬液的强度， I0光通过纯液体的强度，L为光通过混悬液的长度，Cv为混悬液的体积比浓度。

四、粉体的密度及孔隙率密度公式:真密度ρ=W/V∞粒子密度ρg=W/(V∞+V1 )松(表观)密度ρb=W/(V∞+V1 +V2)=W/V孔隙率公式:粒子内孔隙率ε1=V1/(V∞+V1)=1-ρg/ρ粒子间孔隙率ε2=V2/(V∞+ V1+V2)= V2/V全孔隙率ε=(V1+V2)/(V∞+V1+V2)=(V1+V2)/V式中V1为粒子内空隙,V2为粒子间空隙,V∞为粒子真容积,V为表观容积, W为粉体重量。