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엔지니어는 유체 서스펜션이 규모로 다른 동작을 나타내는 방법을 설명합니다.

거시적 규모에서 페인트, 케첩 또는 치약과 같은 일상 제품에서 발견되는 유체 현탁액은 일반적으로 액체처럼 행동합니다. 그들은 쉽게 흐르고 부어 지거나 교반 할 수 있습니다. 그러나, 현미경 스케일에서 관찰 될 때, 이들 현탁액은 현탁 된 입자의 존재로 인해보다 복잡한 거동을 나타낸다.

1. 브라운 운동 :현미경 수준에서 유체 현탁액의 현탁 된 입자는 브라운 운동의 영향을받습니다. 이것은 주변 유체 분자와의 충돌로 인한 입자의 무작위 운동입니다. 브라운 운동으로 인해 입자가 지그재그 패턴으로 움직여 방향과 속도가 끊임없이 변경됩니다.

2. 퇴적 및 크림 :현탁 된 입자와 유체의 밀도 차이로 인해 퇴적 및 크림화가 발생할 수 있습니다. 퇴적은 서스펜션의 바닥을 향한 무거운 입자의 침전물이며, 크림은 상단을 향한 더 가벼운 입자의 상승입니다. 이러한 공정은 입자 크기, 밀도 및 유체의 점도와 같은 인자에 의해 영향을받습니다.

3. 응집 및 응집 :유체에 현탁 된 입자는 반 데르 발스 힘, 정전기력 및 입체 힘을 포함한 다양한 힘을 통해 서로 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 상호 작용은 여러 입자가 모여 더 큰 구조를 형성하는 응집체 또는 플록의 형성으로 이어질 수 있습니다. 응집체 및 플록의 형성은 서스펜션의 전반적인 거동과 특성에 영향을 미칩니다.

4. 전단 빙하기 및 전단 운동 행동 :일부 서스펜션은 전단 념어나게 또는 전단석과 같은 비 뉴턴의 행동을 나타냅니다. 전단-뚜렷한 현탁액에서, 전단 속도가 증가함에 따라 점도가 증가하여 현탁액이 유동에 더욱 저항되게한다. 반대로, 전단이 찢어지는 현탁액에서, 전단 속도가 증가함에 따라 점도는 감소하여 서스펜션 흐름을 더 쉽게 만듭니다.

5. 겔화 및 상 분리 :특정 조건에서 유체 현탁액은 겔화 또는 상 분리를 겪을 수 있습니다. 겔화는 상호 연결된 입자 네트워크가 서스펜션 전체에 걸쳐 형성 될 때 발생하여 반고리 또는 겔과 같은 일관성을 제공 할 때 발생합니다. 반면에 위상 분리는 서스펜션이 농축 입자 상 및 명확한 액체 상과 같은 별개의 상으로 분리 될 때 발생합니다.

미세한 규모에서 유체 현탁액의 이러한 다양한 행동을 이해하는 것은 페인트, 화장품, 제약 및 식품과 같은 다양한 제품 및 재료를 공식화하고 최적화하는 데 중요합니다. 입자 특성, 상호 작용 및 환경 조건을 제어함으로써 특정 응용 분야에 대한 유체 현탁액의 특성 및 성능을 조정할 수 있습니다.

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