2、突汉流动 与牛顿流动区别在于应力必须小于f值，才开始流 动，流动后又与牛顿里相同。 F-f=ηD f——屈服值。 屈服值 3、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。
二、粘土的荷电性
1、负电荷 粘土颗粒带负电荷主要由于粘土晶格内离子的同 晶看换产生，粘土内负电荷帆晶置换引起的，大部分 分布在层状硅酸盐的板面，团而在板面上依静电引力 吸引一些阳离子，以平衡其负电荷。 2、两性电荷 一些粘土的边面在酸性条件下，由于从介质中接 受质子而使边面带正电荷，如高岭土，在酸性或中性 及弱碱性条件下，高岭石带正电荷，但在强碱性条性 下又带负电荷，即为高岭土两性电荷。 3、净电荷 粘土的正负电荷代数和， 一般粘土带净负电荷。
影响可塑性的因素有粘土种类、含量、颗粒大小、 分布和形状、含水量以及电解质种类和浓度等。 含水量：可塑性只发生在某一最适宜含水量范围， 水分过多过少都会使泥料的流动特性发生变化。 电解质：不同电解质会改变粘土粒子吸附层中的吸 附阳离子，因而颗粒表面形成的水层厚度随之变化， 并改变其可塑性。 颗粒大小和形状：可塑性与颗粒间接触点的数目和 类型有关。颗粒尺寸越小，比表面大，接触点也多， 变形后形成新的接触点的机会也多，可塑性就好。颗 粒越小，离子交换量提高也会改善可塑性。颗粒形状 直接影响粒子间相互接触的状况，对可塑性也是重要 的。如片状颗粒因具有定向沉积特性，可以在较大范 围滑动而不致相互失去联结，因而比粒状颗粒常有较 高可塑性。
胶体
一、流变学基础
流变学—研究物质的变形和流动的一门科学。 对固体施加外力，则固体内部存在一种与外力相对 抗的内力使固体恢复原状。此时在单位面积上存在的 内力称为应力。 由外部应力而产生的固体的变形，如除去其应力， 则固体恢复原状，这种性质称为弹性。 可逆性变形称为弹性变形，而非可逆性变形称为塑 性变形。 流动主要表示液体和气体的性质。流动的难易与物 质本身具有的性质有关，把这种现象称为粘性。流动 也视为一种非可逆性变形过程。
五、粘土-水系统的胶体性质
1、泥浆的流动性及稳定性 无机材料特制工艺中，均需得到含水量低，有良 好流动性，稳定性的泥浆。 从流变学的观点看，要制备流动性好的泥浆必须 拆开粘土泥浆原有的一切结构，由于片状粘土颗粒表 面是带静电荷的，粘土的边面又能随pH值的变化既能 带正电，又能带负电，而粘土板面上始终带负电，必 须有几种结合，这几种结合，只有面-面结合阻力小。 泥浆胶溶实质是-拆开泥浆的内部结构，使边边、边-面结合转变成面-面排列的过程。 泥浆胶溶必须具备几下条件：
第五章 胶体
（粘土——水系统）
一种或多种物质分散在另一种物质中所构成的系统称 为分散系统。前者称为分散相，后者称为分散介质。 分 散 系 统 均相分散系统 (溶液、气体混合物） 粗分散系统(d >10-7m) 多相分散系统 胶体( 10-7m > d > 10-9 m) 憎液溶胶。粒子由很多分子组成，热力学 不稳定、不可逆体系。 大分子溶液（亲液溶胶）。粒子即为一个 大分子，热力学稳定、可逆体系。
实际上，某一种物质对外力表现为弹性和粘性双重 特性（粘弹性）。这种性质称为流变学性质，对这种 现象进行定量解析的学问称为流变学。 表征体系流变性质的两个基本参数： 在单位液层面积（A）上施加的使各液层间产生相对 运动的外力称为剪切应力，简称剪切力，单位为 N/m2，以S表示。 剪切速度，单位为S-1，以D表示。 1、牛顿流动 牛顿粘度定律：纯液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。 S=F/A=ηD
触变性与下列因素有关： 粘土泥浆含水量 泥浆稀-颗粒距离边一面引力小不易形成触变结构。 粘土矿物组成 矿物组成不同，触变性亦不同。 粒土胶粒大小与形状
颗粒细→活性大→触变性大；颗粒不对称平板 状，条状等→卡片结构→触变性大，球形颗粒 不Байду номын сангаас成。
电解质种类与数量
粘土吸附阳离子价数小或价数相同而离子半径 小者，触变效应小。 温度温度升高，触变结构不易建立。
（1）介质呈碱性：碱性条件→颗料带负电→边面、板 面均为负电→颗粒互相排斥，消除边-面，边-边结合 力→颗料为面-面结合胶溶。 （2）必须有一价碱金属离子交换粘土原来吸附的离 子：ζ-电位越高，斥力越大。 （3）阴离子作用：阴离子在原粘土上吸附其它离子形 成不可溶物或形成稳定络合物，促进反应进行；特殊 作用。如：聚合阴离子的特殊作用机理，硅酸盐、磷 酸盐及有机阴离子在水介质中聚合。聚合阴离子由于 几何位置与粘土边表面适应，牢固吸附在边面或吸附 在OH面上，如边面带负电加强负电荷作用，带正负 电荷则中和作用，导致原来边一边，边一面转变成面 一面，结合使泥浆充分胶溶。
①牢固结合水：粘土颗粒（胶核）吸附着完全定向的 水分子层和水化阳离子，这部分与胶核形成一个整 体，一起在介质中移动（胶核），这种水称为牢固结 合水。 ②松结合水：牢固结合水外定向程度较差的水。 ③自由水：松结合水以外，无定向性。 ④结构水：以OH-基形式存在于晶格结构内的水。 ⑤粘土结合水的影响因素：A.矿物组成；B.分散度以 及吸附阳离子；C.离子价态和半径关系; 其排列顺序 如下： H+<Al3+<Ba2+<Sr2+<Ca2+<Mg2+<NH4+<K+<Na+<Li+
☻塑性流动 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，得屈伏值或降伏值。 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伏值S0。 D=（S-S0）/ηp 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。
☻胀性流动 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。 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。 ☻触变流动 随着剪切应力增大，粘度下降，剪切应力消除后粘度 在等温条件下缓慢地恢复到原来状态的现象。
六、瘠性料悬浮与塑化
粘土是天然原料，由于它在水介质中荷电和水化 以及它有可塑性，因此它具有使无机材料可以塑造成 各种所与要的形状的良好性能。但天然原料成分波动 大，影响材料的性能。因而使用一些瘠性料如氧化物 或其它化学式剂来制备材料是提高材料的机、电、 热、光性能的必由之路，而解决瘠性料的悬浮和塑化 又是获得性能优异材料的重要方面。 1、瘠性料的悬浮 无机材料中常遇到的瘠性料有氧化物、氮化物粉 末；水泥、混凝土浆体……等，由于瘠性材料种类繁 多，性质各异，因此要区别对待。一般常用两种方法 使瘠性料泥浆悬浮,一种是控制料浆的pH值；另一种是 通过有机表面活性物质的吸附，使粉料悬浮。
四、粘土粒子的水化
水分子为极性分子，处于颗粒或离子电场作用 下，表现与纯水很大不同。 1、粘土与水作用 粘土颗粒与水的作用影响因素: （1）氢键：粘土表面之H+与OH-靠近表面的H2O分子 之间氢键结合，构成了一层一层的氢键层和共价键 层，使极性水分子依次重叠排列; （2）负电荷：电场粘土表面负电场使极性水分子定向 排列; （3）水化：粘土吸附阳离子和水化离子，且水与这些 离子结合而成为牢固结合水，疏松结合水和自由水。
☻假塑性流动 随着S值的增大粘度下降的流动现象称为假塑性流动。 D=1/ηa•Sn(n>1) ηa——表观粘度 假塑性流动的特点：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。 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。
3、粘土的可塑性 粘土水混合成泥团，受到高于某一剪应力后，可以塑 造成任何形状，当去除应力后保持其形状，这一性质 为可塑性。 产生可塑性的原因: 关于泥料可塑性产生机理的认识尚不甚统一。一 般来说，干的泥料只有弹性，颗粒间表面力使泥料聚 在一起，由于这种力的作用范围很小，稍有外力即可 使泥料开裂。要使泥料能塑成一定形状而不开裂，则 必须提高颗粒间作用力，同时在产生变形后能够形成 新的接触点，基于这种认识，有过种种关于泥料塑性 的产生机理。 固体键理论；紧薄膜理论；胶团与介质，胶团与胶团 之间的静电引力。
控制料浆pH值 采用控制料浆pH值使泥浆悬浮方法时，制备料浆 所用的粉料一般都属两性氧化物，氧化铝、氧化铬、 氧化铁等。它们在酸性或碱性介质中均能胶溶，而在 中性时反而絮凝。两性氧化物在酸性或碱性介质中， 发生以下的离解过程： 酸性介质中: MOH=M++OH碱性介质中: MOH=MO-+H+ 离解程度决定于介质的pH值。随介质的pH值变 化的同时又引起胶粒ξ-电位的增减甚至变号，而ξ电位的变化又引起胶粒表面吸力与斥力平衡的改变， 以至使这些氧化物泥浆胶溶或絮凝。
三、粘土离子吸附与交换
1、粘土阳离子吸附及交换 特点：同号离子相互交换，以等量交换，交换和 吸附不影响粘土本身结构。 （1）粘土阳离子交换容量： 100g干粘土吸附离子的mg数来表示 （2）粘土阳离子交换容量影响因素 矿物组成、粘土细度、有机质数量、溶液pH值、 离子浓度； 离子被吸附的难易程度取决于离子的电价及水化 半径，电价升高，易被吸附，同价阳离子水化半径越 小，越被吸附。
扩散层和吸附层之间的电位差，称为ζ-电位， 又称电动电位。影响ζ-电位的因素： （1）ζ-电位和双电层厚度有关，双电层越厚，ζ电位越大。 （2）阳离子浓度：阳离子浓度越大，扩散层压缩， ζ-电位降低； （3）阳离价态：电价越高，ζ-电位越小；同价离子 半径越大，ζ-电位越低； （4）矿物组成，形状粒度。
