胀流性

膨胀材料是一种粘度随剪切应变率增加而增加的材料。 这种剪切稠化流体，也称为初始主义 STF，是非牛顿流体的一个例子。 这种行为通常不会在纯材料中观察到，但会在悬浮液中发生。

膨胀剂是一种非牛顿流体，其中剪切粘度随着施加的剪切应力而增加。 这种行为只是偏离牛顿定律的一种类型，它受颗粒大小、形状和分布等因素的控制。 这些悬浮液的特性取决于 Hamaker 理论和范德华力，并且可以静电或空间稳定。 当胶体悬浮液从稳定状态转变为絮凝状态时，会发生剪切增稠行为。 这些系统的大部分特性归因于分散体中颗粒（称为胶体）的表面化学。

这可以很容易地从玉米淀粉和水的混合物（有时称为 oobleck）中看出，当撞击或抛向表面时，它会以违反直觉的方式起作用。 完全浸透水的沙子也表现为膨胀材料。 这就是为什么在湿沙上行走时，脚下会直接出现干燥区域的原因。

流变性是一种类似的特性，其中粘度随着时间的推移随着累积应力或搅动而增加。 膨胀材料的对立面是假塑性材料。

在实际系统中可以观察到两种偏离牛顿定律的情况。 最常见的偏差是剪切稀化行为，其中系统的粘度随着剪切速率的增加而降低。 第二个偏差是剪切增稠行为，随着剪切速率的增加，系统的粘度也会增加。 观察到这种行为是因为系统在压力下结晶并且表现得更像固体而不是溶液。 因此，剪切增稠流体的粘度取决于剪切速率。 悬浮颗粒的存在通常会影响溶液的粘度。 事实上，使用正确的粒子，即使是牛顿流体也可以表现出非牛顿行为。 这方面的一个例子是玉米淀粉水溶液，包括在下面的例子部分。

控制剪切增稠行为的参数是：颗粒尺寸和颗粒尺寸分布、颗粒体积分数、颗粒形状、颗粒-颗粒相互作用、连续相粘度以及变形类型、速率和时间。 除了这些参数之外，所有剪切增稠流体都是稳定的悬浮液并且具有相对高的固体体积分数。

其中 η 是粘度，K 是基于材料的常数，γ̇ 是施加的剪切速率。

当 n 大于 1 时，会出现发热行为。

下面是一些常见材料的粘度值表。

悬浮液由分散在不同的异质相中的精细颗粒相组成。 在具有分散在液相中的固体颗粒相的系统中观察到剪切增稠行为。 这些溶液与胶体的不同之处在于它们不稳定。 分散体中的固体颗粒大到足以沉降，最终导致它们沉降。 而分散在胶体中的固体较小，不会沉降。 有多种稳定悬浮液的方法，包括静电学和空间立体学。

在不稳定的悬浮液中，分散的颗粒相将响应作用在颗粒上的力（例如重力或 Hamaker 吸引力）从溶液中分离出来。 这些力对将颗粒相从溶液中拉出的影响大小与颗粒的大小成正比； 对于大颗粒，重力大于颗粒与颗粒的相互作用，而对于小颗粒则相反。

剪切增稠行为通常在小的固体颗粒悬浮液中观察到，表明颗粒-颗粒 Hamaker 吸引力是主导力。 因此，稳定悬架取决于引入反作用排斥力。

人们意识到，通过对物体之间的所有分子间力求和，可以将范德华力的解释从解释具有诱导偶极子的两个分子之间的相互作用升级到宏观尺度物体。 与范德瓦尔斯力类似，哈梅克理论将粒子间相互作用的大小描述为与距离的平方成反比。