流变学是研究材料行为的科学。无论产品是液体、奶油、糊状物还是粉末，制造业通过多个加工阶段转移原材料，创造出“成品”。泵送、混合、转移、储存和将产品成功装入集装箱都需要了解他们的属性，需要研发人员进行适当的流变学分析，以确保每一步的稳定性和稳定性这两个目标。
图1:博勒飞RST受控应力锥板流变仪
“固体流变仪”是一种用于评价液体和固体流变仪的新产品！在质量控制实验室里，
粘度计进行产品符合规格的确定测量。锥形/平板流变仪示例如图1所示。它能够在连续较大的剪切应力和/或剪切力范围内剪切材料费率。因为它可以处理许多类型的材料，从稀薄的液体（眼睛溶液）到半固体（摩擦软膏），这是一个更昂贵的投资。然而流变仪可以进行一系列更全面的测试，从材料静止时的粘弹性变形和屈服应力测量开始，直到达到全粘度！具有触变性计算的ow曲线（剪切的时间敏感性），当材料运动时恢复和蠕变（低力！ow行为），因此该仪器的多功能性使其成为研发的必备设备。
图2:博勒飞DV2T控制速率粘度计，带小样品适配器
幸运的是这些流变仪在最近几年变得不那么昂贵，并且在独立模式下或在PC控制下易于使用，使它们成为质量控制和制造的潜在仪器。关键点在于让它们在繁忙的环境中经久耐用，而且在多个操作员使用同一仪器的情况下，它们实际上可以在生产车间生存下来。如图2所示，一个流行的、易于定制的粘度计只在受控速率模式下运行（您可以设定主轴的转速，仪器测量材料的粘度）。这种测量称为单点粘度测试。它提供的关于整体的信息相对较少！样品在测试中的行为如何，但研发人员可能已经做了大量的表征工作，知道这一个数据点将检测出大多数问题批次的材料。因此，关于这种仪器可以提供的附加信息，比如粘度，还有很多要讨论的！曲线（粘度如何随不同的剪切速率变化）、剪切的时间敏感性（触变性）或温度变化（粘度在不同的气候下如何变化）。
谁来决定选择哪种工具？研发人员知道这一点，制造业和质量控制部门都希望使用简单、快速运行测试、快速清洁和可定制功能。事实上，无论是现在的流变仪还是粘度计都能胜任这项工作。所以这实际上是一个偏好和预算的问题。越来越重要的一个考虑因素是耐久性。结构更坚固的仪器需要更少的服务，更少的校准检查，并且提供更长的运行时间。
图3：受控应力试验提供了开始流动的屈服应力值
制造中的材料类型可以在流变仪和粘度计之间起决定作用。粘性材料如厚软膏，是控制应力流变仪测试的良好候选材料。受控应力模式可以直接测量屈服应力，即启动材料移动所需的力。（见图3）该测量值可等同于在生产过程中驱动混合泵的电机的启动扭矩！最终用户将产品从试管中取出所施加的挤压力。因此，对于粘性更大的产品，流变仪可能会在额外测量方面发挥优势，这可能会证明是有用的。
图4：流动曲线显示了粘度与剪切速率的关系
受控速率测量生成“粘度-流量曲线”信息，该信息表征了材料对！（见图4）对于大多数液体和半固体，粘度随着剪切速率的增加而降低。目的是确定这种阻力在“变化率”方面有多重要！（“假塑性”是用来描述这种类型的！如果这是我们最感兴趣的特性，那么粘度计就可以起作用了。然而，仪器的操作机制使人们发现流变仪可以在更快的时间内完成测试。
如本文前面所述，通常选择粘度-流量曲线上的一个值作为控制点，供QC在对生产批次的材料进行测量时使用。粘度计用于这一单一目的，因此可能获得错误的认识，即它们不能做更多的事情。一般来说粘度计是多速仪器，可以轻松测量图4中流量曲线上的许多点。因此，问题是是否要利用这种能力，并至少选择一个额外的参考点来进行良好的测量。对于高度剪切稀释的药品，如医用软膏，这可能值得考虑。在选择两个独立剪切速率下的数据点时，这种方法将证明！生产和最终用户都可以接受ow行为。
使用粘度计研究材料的剪切减薄行为有一种成熟的方法。根据材料厚度，选择相隔十年的两种速度，可能是1和10rpm或10和100rpm。通过计算前者与后者的比率，比较每种速度下记录的粘度值。由于在较低转速下测得的粘度几乎总是高于第二粘度值，因此该比值产生大于1.0的数值。这个比率被称为“Thix指数”或“TI”。
制造业有充分的理由考虑综合粘度数据给运营带来的附加值。有一个数字制造过程中发生的不同剪切速率。知道粘度数据在已建立的范围内可接受！保证过程操作将顺利进行。看似深奥的“流变学”与制造业的成功有着千丝万缕的联系。一个重要的考虑是在线过程粘度计在制造中的使用。一旦获得了材料变化的粘度数据在整个制造过程中，选择一个控制点来监测和控制粘度成为可能。虽然过程粘度计已经有很多年了，但生产运营部门一般都没有意识到它们的潜力。产品的一致性是目标。需要返工的产品减少浪费。这是粘度计制造商可以提供帮助，以确定在线仪器安装的适当位置。
总而言之，制造业在使用流变学来改善操作方面有一些收获。研发和质量控制可以成为帮助实现这一目标的合作伙伴。底线是生产一致的产品，同时提高可加工性，同时满足客户的期望。
