糊状
糊状一词描述了一种介于固体与液体之间的物质状态。糊状材料具有可塑性,但不会自由流动。在轻微受力下,它们表现得像固体一样,只有在超过一定的机械应力后才会开始流动。典型的例子包括糊剂、高固含量浆液或湿粉混合物。
从流变学角度看,糊状体系属于非牛顿流体。其特征在于存在流动极限。只有当施加的剪应力超过该流动极限时,才会发生不可逆变形或流动。
这种行为可以用宾厄姆模型来描述:
τ = τ0+ηp +γ˙
- τ 是剪应力
- τ0 是流动极限
- ηp 是塑性粘度
- γ˙ 是剪切速率
当剪应力 τ < τ0 时,材料表现为固态弹性。当 τ ≥ τ0 时,材料呈粘性流动。许多糊状材料还表现出剪切变稀行为,这可以用赫歇尔-布尔克利模型来描述。
- k 为稠度因子
- n < 1 为流动指数
Τ = τ0 + k · (γ˙)n
在混合和粉末加工过程中,向粉末中添加少量液体通常会形成糊状状态。此时,颗粒之间会形成液桥。由此产生的毛细力导致形成一种具有凝聚性且可塑变形的结构。从干粉到糊状材料的转变标志着许多工艺中的临界点,因为此时流动行为、混合机制和能量输入都会发生根本性变化。而在真空混合干燥过程中,物料稠度的变化则恰恰相反。