或许街头的红灯， 见过最多的匆忙，
或许酒店的床，见过最多的谎话，
或许佛前的香， 听过最多的欲望，
或许医院的走廊， 见过最多的悲伤，
或许城市的霓虹， 见过最多的迷茫，
或许路边摊的酒杯， 听过最多的梦想..……
川书曾经拜访过业界一位油墨大佬和一位喷墨印刷机大佬， 看到他们案头都摆着一本大部头的《流变学》。 粗略翻看之下， 感觉不是自己所能理解的。
在翻译附着力科学以及印刷科学的时候， 有些概念、 原理、 名词， 来源于流变学但并没有得到很好的理解和解释。 而这本指南正好弥合了这一缺憾。
在网上翻看到这本63页的英文版流变学， 感觉很不错， 于是翻译出来， 供行业同仁使用。
此翻译仅为学习交流之用， 请勿用做它用； 对于实际工作， 请做参考之用， 本公众号不为由此造成的任何问题或损失所负责。特此声明， 谢谢。
前言
“也许我们应该检查一下这个系统的流变学(rheology)”是那种会让很多人感到恐慌和警觉的句子。流变学有晦涩难懂的名声，所以人们尽量回避它。这是非常不幸的，因为尽管它的名声不好，流变学可以为配方制定者和故障排除者提供关键的见解，实际上， 流变学并不是那么困难。
市面上有一些关于一般流变学的优秀书籍。我特别重视托马斯·梅泽尔(Thomas Mezger)的《流变学手册Rheology Handbook》，因为他是作为一个对他的主题、他的设备和他的读者都很了解的专家来写作。这本指南绝对不希望与梅泽尔那本400页的书来竞争。还有许多关于流变学特定方面的优秀书籍， 如Christopher Macosko的流变学原理、测量和应用(Rheology Principles， MeasureMents and Applications)或Jan Mewis和Norman Wagner合著的胶体悬浮液流变学(Colloidal Suspension Rheology)，从每一本书中我都学到了很多东西。
所有这些(正是因为它们包含了如此众多有价值的信息)所缺乏的是从琐碎中退开一步，从被骚扰的配方师的角度来看待流变学，他们有一个想法，流变学可能有帮助，但无法知晓哪些测量将有助于解决特定的问题。
因此，本指南试图描述我们需要解决的问题，以及有助于提供该问题的答案的适当的流变学内容。为了描述这个问题，我们必须引入一些关键的概念，比如缠结和弛豫时间，这些概念一点也不难，但通常是不被大众所知的或不被重视的。
为了让读者和我自己的工作更轻松(毕竟，我也需要理解这些东西)，我在我的实用流变学网站上写了一套应用程序，当它们在本指南中讨论时，你可以在那里看到它们的实时情况。只要点击链接，马上就可以开始探索了。这些app都是标准的HTML5/ javascript /CSS3，所以它们可以在手机、平板电脑和笔记本电脑上运行，在企业网络上是安全的，而且是免费的，没有广告。
在此过程中，本指南将指出为什么流变学家给我们这些人制造了如此多的困惑，并通过app，为这种困惑带来一些逻辑。如果有真正的流变学家读了这篇指南，也许他们会通过我们这些非专业人士的眼光来看看这个世界，并在未来尝试让他们不那么困惑。我也会指出流变学业界中存在的一些巨大缺陷。这并不是在取笑流变学家。缺陷之所以存在，是因为解决它们确实是一项艰巨的科学挑战。如果这些缺陷能够得到解决，那么流变学和实用配方师都将受益匪浅，故此我也希望能将之说清楚。
因为我不是流变学家，而且一直在应对流变学的挑战，所以我不得不依靠一些世界级流变学专家的明智输入。我特别感谢一位专家，他看了一眼《实用流变学》的早期原型后说: “还不赖，除了那些你忽略几乎所有重要的东西。” 这个评价是完全准确的，最终的网站比那个粗糙的原型有了很大的改进。
我要感谢这些专家们:
Paul Bowen教授、Neil Cunningham教授、Seth Lindberg教授、Roelof Luth教授、Hans-Martin Sauer博士、Saeid Savarmand博士。
他们每个人都给了我很大的帮助，但我要强调的是，本指南中的所有观点和错误都是我自己的。
来自德国的汽车工程师塞巴斯蒂安·艾博特(Sebastian Abbott)提到：
“也许我们应该检查一下系统的流变学”似乎会引起恐慌。对于那些需要流变学作为日常工作一部分的人来说，流变学应该成为一种常规的方法，就像他们需要其他测量一样，比如光谱，他们没必要一定成为伟大的专家。它不应该成为警报的来源。
这句引语是我整理这本指南的灵感来源。写这篇文章的行为减少了我自己的恐慌感和警惕性。我希望它也能对你——读者——起到同样的作用。塞巴斯蒂安还对指南的后期草稿提出了很好的批评。这促使了一次重大的重写，我希望这是一本更便于用户使用的书。
第一章：设置场景
我们要解决的问题是什么？
你的配方是可以流动的。至少你需要一些流动特性的客观测量，而粘度(粘性viscosity)是最基本的方法。在操心我们的粘度应该是多少之前，我们需要确信我们已经知道粘度是什么。
一个相当不同的问题是，谈论粘度往往包括应力和应变这样的术语，以及/s或Pa.s这样的单位。我们也需要对这些有信心。
流变学对我来说有一个糟糕的开始，这要归功于两个6个字母的单词，它们在正常英语中意思相同，并且以同样的3个字母开头:应力(stress)和应变(strain)。因为我们不能让这两个单词悄悄走开，所以我们必须学会不混淆他们的意思。
1. 应力是施加在物体上的单位面积的力。因为力的单位是牛顿，所以应力的单位就是N/m2或帕Pa。
2. 应变是物体受应力时长度增加的百分比; 即长度增量除以原始长度。它是一个纯数字，没有单位。
没有应力就得不到应变，没有应变就没有应力。在外人看来，流变学家似乎对他们选择做的实验和呈现给我们的图表都是随机决定的。这意味着，许多实验是通过施加已知的应力和测量应变来完成的，或者，没有明显的原因的，通过施加已知的应变和测量应力来完成的。
流变图使用希腊符号，所以我们必须习惯它们，尽管很不幸的是流变学家之间对使用希腊符合并没有一致性。对于应力我将使用σ(其他人选择使用T，我将使用T作为时间标度)。
我们熟悉拉伸模量(tensile modulus)的表达式，即应力除以应变，通常表示为E=σ/ε。在流变学中，我们通常使用剪切模量
(shear modulus, 对横向而不是沿着流样的应变的阻力)，通常用G表示。因为在流变学中，应变通常用γ表示，所以我们有纯弹性材料中应力的经典方程:
我们将看到，大多数材料都有弹性和粘性的混合性质，所以我们稍后需要这个方程。现在我们想把重点放在粘性上，我会一直使用η来表示，尽管你们经常看到μ ，我很内疚有时会在两者之间不小心交叉互用。
对于粘度，应变是没有用的，因为粘度只有在涉及运动时才会出现。这就是为什么我们需要应变率，它用γ上面加一个点，即γ̇来表示，我试图把上面的点移中间一点而不能。我发现很难知道人们是在讨论γ还是γ̇，这是流变学家让我们的工作变得不必要的困难的另一个例子。那些创造命名法的人知道点的意思是“衍生”——却没有考虑到必须使用他们的命名法的普通人要理解他们的含义。
让我们来看看粘度、应变率和所需应力的概念是如何相互关联的。
我们都学习过， 把液流想象成一组流线，或者像图中那样，想象成小薄片的流体在彼此之间滑动。因此，让我们想想，在试图以速度V滑动顶部薄片， 随着速度下降， 经过距离Y到达底部静止的薄片时所涉及的应力。
显然，我们需要更大的应力才能以更高的速度来移动。不太明显的是，当Y较小时，我们则需要更大的应力，因为上面每个薄片上较慢的薄片的拉力更大。所以所需的应力与V/Y成正比。因为V是速度，单位是m/s, Y是距离，单位是m，所以V/Y的单位是/每秒，可以表示为1/s、/s或s-1。它们都很尴尬，我倾向于用前两种，所以你必须要习惯于看1/s或/s出现在文本和app的图表上。技术上来说， V/Y是“剪切应变率”，即应变在剪切中产生的比率，但我们通常称之为剪切率，它就是我们的γ̇。我们可以写出标准(牛顿)粘度方程:
它告诉我们剪切液体所需的应力是粘度η乘以剪切率γ̇。如果你想检查该计算，有一个app可以同时做V/Y 部分和应力部分(粘度基础app)。
这个方程还告诉我们粘度的单位是应力/剪切率，也就是Pal/(1/s)， 亦即粘度的单位是Pa.s。1pa.s的粘度相当高，因此为了方便起见，通常用cP表示较低的粘度，其中1 cP=1 mPa.s。令人讨厌的是，我们用P代表泊(Poise), 用Pa.s代表帕斯卡秒，我们中的许多人都弄错了单位，因此其误差有10倍之大。所以，注意P (0.1 Pa.s)和Pa.S，如果你偶尔把它们弄混了，也不要太难过。
当我们谈论困惑的时候, 再多举一个例子。我们也有流变学同仁通常用“动态粘度dynamic viscosity”η来讨论，而许多涉及液流现象的其他领域，尤其是重力流，用“运动粘度kinematic viscosity”来讨论， 通常用(希腊语nu)表示，通过与液体密度ρ有关联。 因为v=η/ρ，而且因为大多数液体的密度接近1，再者因为粘度测量中有很多不确定因素，如果我看到cSt(centistoke厘沲)的运动粘度，我就假设它是以cP表示的动态粘度。
涉及应力的图表
我们大多数人会用粘性来思考，因为我们对数字的含义很敏感。出于某种原因，流变学家倾向于从应力的角度来思考。因此，我们得到的不是粘度与剪切率的关系图(我们都很满意)，而是剪切应力与剪切率的关系图。
你只需要记住，简单地用剪切应力除以剪切率，你就可以从这些图中得到粘度。如果应力为100Pa，剪切率为100/s，则粘度为100/100 = 1 Pa.s。
另一种选择是通过上手即将讨论的app来习惯流变学家强塞给我们的许多变体图表。
永远不要测量粘度
我曾经在实际生产中进行故障排除。科学告诉我，他们的问题是涂层溶液的粘度。我问他们是什么问题。他们说是#2蔡恩杯23秒。当时我还没有粘度杯的app(点击查看) (虽然我不推荐它，一位流变学专家对我写这篇文章也很生气，因为它鼓励人们继续进行这种野蛮的测量)，所以我花了一些时间才算出这是-70 cP。结果还表明，这种杯子的测量误差是70±10，最终我们发现任何超过75 cP的值(即在他们的测量精度范围内)都会限制这一过程。
视频： 如何测量粘度？
这是一个典型的例子，说明从事高科技产品工作的优秀人员深刻地意识不到，即使是基本的流变学也会改变他们控制他们产品的能力。通过一定的努力，他们可以发现粘度是否剪切稀化(这将有所帮助)以及粘度如何随固体百分比而变化。事实证明，就像经常发生的情况那样，固体被推到了一个实际的极限，一个微小的增加(通过机器上的蒸发)会导致粘度的显著增加，这反过来又会造成我所进行的故障排除的涂层缺陷。常见的事实是，聚合物浓度的微小变化会对粘度产生很大的影响，稍后将进行讨论。
因此，第一个建议是永远不要测量粘度，当然也永远不要使用量杯。这是21世纪，在一定剪切率范围内和相关浓度范围内测量粘度既不困难也不昂贵。不愿进行此类测量的部分原因是人们认为流变学很难。我将说明，正是流变学家使流变学变得困难，但流变学本身并没有那么困难。
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