1. Mouvement brownien :Au niveau microscopique, les particules en suspension dans une suspension fluide sont soumises à un mouvement brownien. Il s'agit du mouvement aléatoire des particules dû à leur collision avec les molécules du fluide environnant. Le mouvement brownien fait que les particules se déplacent en zigzag, changeant constamment de direction et de vitesse.
2. Sédimentation et crémage :En raison des différences de densité entre les particules en suspension et le fluide, une sédimentation et un crémage peuvent se produire. La sédimentation est la décantation des particules les plus lourdes vers le bas de la suspension, tandis que le crémage est la montée des particules plus légères vers le haut. Ces processus sont influencés par des facteurs tels que la taille des particules, la densité et la viscosité du fluide.
3. Agrégation et floculation :Les particules en suspension dans un fluide peuvent interagir les unes avec les autres par diverses forces, notamment les forces de Van der Waals, les forces électrostatiques et les forces stériques. Ces interactions peuvent conduire à la formation d’agrégats ou de flocs, où plusieurs particules se rassemblent et forment des structures plus grandes. La formation d’agrégats et de flocs affecte le comportement global et les propriétés de la suspension.
4. Comportement d'épaississement et d'amincissement par cisaillement :Certaines suspensions présentent un comportement non newtonien, tel qu'un épaississement par cisaillement ou un amincissement par cisaillement. Dans les suspensions épaississantes par cisaillement, la viscosité augmente avec l'augmentation du taux de cisaillement, ce qui rend la suspension plus résistante à l'écoulement. À l’inverse, dans les suspensions fluidifiantes, la viscosité diminue avec l’augmentation du taux de cisaillement, ce qui rend la suspension plus fluide.
5. Gélification et séparation de phases :Dans certaines conditions, les suspensions fluides peuvent subir une gélification ou une séparation de phases. La gélification se produit lorsqu'un réseau de particules interconnectées se forme dans toute la suspension, lui donnant une consistance semi-solide ou gélatineuse. La séparation de phases, en revanche, se produit lorsque la suspension se sépare en phases distinctes, telles qu'une phase particulaire concentrée et une phase liquide claire.
Comprendre ces différents comportements des suspensions fluides à l'échelle microscopique est crucial pour formuler et optimiser divers produits et matériaux, tels que les peintures, les cosmétiques, les produits pharmaceutiques et les produits alimentaires. En contrôlant les caractéristiques des particules, les interactions et les conditions environnementales, il est possible d'adapter les propriétés et les performances des suspensions fluides à des applications spécifiques.
