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エンジニアは、液体懸濁液がスケールでさまざまな動作を示す方法を説明しています

巨視的なスケールでは、塗料、ケチャップ、歯磨き粉などの日常製品に見られるような液体懸濁液は、一般に液体のように振る舞います。それらは簡単に流れ、注ぐか攪拌することができます。ただし、顕微鏡スケールで観察されると、これらの懸濁液は、懸濁粒子の存在により、より複雑な挙動を示します。

1。ブラウンモーション :顕微鏡レベルでは、液体懸濁液中の懸濁粒子はブラウン運動の影響を受けます。これは、周囲の液体分子との衝突による粒子のランダムな動きです。ブラウン運動により、粒子はジグザグパターンで動き、常に方向と速度を変えます。

2。堆積とクリーム :懸濁した粒子と液体間の密度の違いにより、堆積とクリーム化が発生する可能性があります。沈降とは、懸濁液の底に向かって重い粒子の沈降であり、クリーム化は上部に向かって軽い粒子の上昇です。これらのプロセスは、粒子サイズ、密度、流体の粘度などの要因の影響を受けます。

3。凝集と凝集 :液体内の懸濁粒子は、ファンデルワールスの力、静電力、立体力など、さまざまな力を通じて互いに相互作用できます。これらの相互作用は、複数の粒子が一緒になり、より大きな構造を形成する凝集体またはフロックの形成につながる可能性があります。凝集体とフロックの形成は、懸濁液の全体的な動作と特性に影響します。

4。せん断とせん断薄剤の挙動 :一部のサスペンションは、せん断やせん断希薄化など、非ニュートンの挙動を示します。せん断懸濁液では、せん断速度の増加とともに粘度が増加し、懸濁液が流れに対してより耐性になります。逆に、せん断を薄くする懸濁液では、せん断速度の増加とともに粘度が減少し、懸濁液がより簡単に流れます。

5。ゲル化と位相分離 :特定の条件下では、流体懸濁液がゲル化または相分離を受ける可能性があります。ゲル化は、相互接続された粒子のネットワークが懸濁液全体に形成され、半固体またはゲルのような一貫性を与えると発生します。一方、相分離は、濃度粒子相や透明な液相などの異なる位相に懸濁液が分離すると発生します。

顕微鏡スケールでの流体懸濁液のこれらのさまざまな挙動を理解することは、塗料、化粧品、医薬品、食品などのさまざまな製品や材料を策定および最適化するために重要です。粒子の特性、相互作用、環境条件を制御することにより、特定の用途向けの流体懸濁液の特性と性能を調整することができます。

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