流變學(xué)的介紹 Webster’s Dictionary定義流變學(xué)為 ”材料的流動(dòng)與形變的研究，其中包含彈性，黏度，和塑性?！?在這章中，我們定義黏度為 “流體分子的吸引力所引起的內(nèi)在摩擦力，此摩擦力會(huì)抵抗流體的流動(dòng)。” 你的上海保圣流變儀測(cè)量此摩擦力，然后作為研究流變學(xué)的工具。此章的目的是要使你了解不同形式的流動(dòng)行為以及使用上海保圣黏度計(jì)作為研究流變行為的儀器以幫助你處理任何真實(shí)流體的分析。這項(xiàng)信息對(duì)于黏度計(jì)的使用者提供相當(dāng)?shù)膸椭?，特別是對(duì)于以黏度測(cè)量作為理論和學(xué)術(shù)方面探討的研究者而言。 

黏度是測(cè)量流體內(nèi)在摩擦力的所獲得的數(shù)值。當(dāng)某一層流體的移動(dòng)會(huì)受到另一層流體移動(dòng)的影響時(shí)，此摩擦力顯得極為重要。摩擦力愈大，我們就必須施予更大的力量以造成流體的移動(dòng)，此力量即稱(chēng)為 ”剪切（shear）”。剪切發(fā)生的條件為當(dāng)流體發(fā)生物理性地移動(dòng)或分散，如傾倒、散布、噴霧、混合等等。高黏度的流體比低黏度的材料需要更大的力量才能造成流體的流動(dòng)。兩不同平面但平行的流體，擁有相同的面積”A”，相隔距離”dx”，且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流動(dòng)，牛頓假設(shè)保持此不同流速的力量正比于流體的相對(duì)速度或速度梯度，即： F/A ＝ ηdv/dx 其中η與材料性質(zhì)有關(guān)，我們稱(chēng)為”黏度”。 速度梯度，dv/dx，為測(cè)量中間層的相對(duì)速度，其描述出液體所受到的剪切，我們將它稱(chēng)為”剪速（shear rate）”，以S表示；其單位為時(shí)間倒數(shù)（sec-1）。 F/A項(xiàng)代表了單位面積下，剪切所造成的合力，稱(chēng)為”剪力（shear stress）”，以F代表；其單位為”達(dá)因每平方公分（dyne/cm2）”。 使用這些符號(hào)，黏度計(jì)可以下列數(shù)學(xué)式定義： η＝黏度＝F/S＝剪力/剪速 黏度的基本單位為 ”poise”。我們定義一材料在剪力為1達(dá)因每平方公分、剪速為1 sec-1下的黏度為100 poise。測(cè)量黏度時(shí)，你可能會(huì)遭遇到黏度的單位為 “Pa˙s” 或 “mPa˙s” 的情況，此為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，且有時(shí)較被公制命名所接受。1 Pa˙s等于10 poise；1 mPa˙s等于1 cp。 牛頓假設(shè)所有的材料在固定溫度下，黏度與剪速是沒(méi)有相關(guān)的，亦即兩倍的力量可以幫助流體移動(dòng)兩倍的速度。 就我們所知，牛頓的假設(shè)只有部分是正確的。 

牛頓流體牛頓稱(chēng)具有此形式流動(dòng)行為的所有流體，皆稱(chēng)為”牛頓（Newtonian）”，然而這只是你可能遭遇到的流體中的其中一種而已。牛頓流體的特性可參考圖4-2；圖A顯示剪力（F）和剪速（S）之間為線(xiàn)性關(guān)系；圖B顯示在不同剪速下，黏度皆保持一定。典型的牛頓流體為水與稀薄的機(jī)油。 上述代表的意義即為在固定溫度下，不論你所使用的黏度計(jì)型號(hào)、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速為何，牛頓流體的黏度皆保持一定。在某一剪速范圍內(nèi)所測(cè)之值，這就是為什么牛頓流體可以在所有我們的流變儀型號(hào)下操作。牛頓流體明顯地為最容易測(cè)量的流體－只要拿出你的黏度計(jì)并操作它即可。不幸的是，更常見(jiàn)且更復(fù)雜的流體－非牛頓流體，我們將在下一節(jié)中介紹。 

非牛頓流體概略的定義為F/S的關(guān)系不為常數(shù)，亦即當(dāng)施予不同的剪速，剪力并不隨著相同比例變化（或甚至同一方向）。這些流體的黏度會(huì)受到不同剪速的影響，同時(shí)，不同型號(hào)黏度計(jì)的設(shè)定參數(shù)、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速都會(huì)影響到非牛頓流體的黏度值。此測(cè)量的黏度值稱(chēng)為流體的”表觀(guān)黏度（apparent viscosity）”，其值為正確的只有當(dāng)實(shí)驗(yàn)的參數(shù)值被正確的設(shè)定且的測(cè)得。 非牛頓流體流動(dòng)可以想象成流體為不同形狀和大小的分子所組成，當(dāng)它們流經(jīng)彼此，亦即流動(dòng)發(fā)生時(shí)，需要多少力量才能移動(dòng)它們將取決于它們的大小、形狀及黏著性。