流變學與物料的流動

非牛頓流動

非牛頓流體是指任何黏度並非固定數值的液體或半固體:它會隨你剪切的用力程度或持續時間而改變。番茄醬起初紋絲不動、隨後猛然噴出,油漆在刷子下變稀,凝膠在攪拌時變軟——這些都是非牛頓型。大多數真正有用的藥用產品都屬於此類。

由於黏度並非恆定,單一數值無法描述這些物料;你需要的是一條流變曲線,展示剪切應力與剪切速率在一定範圍內如何相互關聯,而該曲線不是直線。主要類別有假塑性(剪切變稀)、脹流(剪切增稠)和塑性(須克服屈服值後才流動)。當此效應還取決於剪切的持續時間而不僅是其速率時,這種行為稱為時間依賴性,典型例子即觸變性。

非牛頓行為通常是刻意設計的特性,而非缺陷。剪切變稀的混懸液靜置時較稠,故顆粒不致沉降,而搖晃時變稀,故可傾倒並被吞服;外用凝膠在管中堅實,揉搓時卻易於塗展。配方師有意運用聚合物、膠凝劑和結構化分散體系來設計這些流動特徵。

非牛頓流體可從兩個角度細分:按黏度如何隨剪切速率變化(假塑性、脹流、塑性),以及按其是否還隨時間變化(觸變性與反觸變性體系)。

又稱
non-Newtonian behaviour非牛顿型流体行为非牛頓型流體行為