Verdickungskraft

Verdickungskraft ist ein Begriff aus der Rheologie und dem Prozessingenieurwesen, der eine angenommene treibende Kraft beschreibt, die Verdickungsverhalten in komplexen Fluiden fördert. Sie beschreibt die Tendenz eines Systems, seine scheinbare Viskosität, Fließgrenze oder strukturelle Festigkeit unter bestimmten Bedingungen zu erhöhen, etwa bei Änderungen der Scherrate, Temperatur oder Konzentration. Das Konzept wird oft verwendet, um Prozesse zu charakterisieren, bei denen ein Material durch Evolution seiner Innenstruktur flüssigkeitsresistenter wird.

In theoretischen Modellen wird Verdickungskraft üblicherweise als zeit- und bedingungsabhängiger Strukturparameter oder als Quellterm in der Evolutionsgleichung eines Strukturparameters dargestellt, der Netzwerkbildung, Aggregation oder Flockung steuert. Je nach Modell kann der Parameter mit Alterung, scherscheuerter Aggregation oder Gelation zunehmen und dadurch der Fluss verringert werden.

Messung: Die Verdickungskraft wird indirekt über rheologische Experimente bestimmt. Methoden umfassen Gleichscherrheometrie und oszillierende Rheometrie, Creep- und Recovery-Tests sowie Thixotropie-Schleifen. Aus den Daten lassen sich Vorhandensein und Geschwindigkeit der Verdickung ableiten und der entsprechende Verdickungskraft-Beitrag in eine konstitutive Gleichung einarbeiten.

Anwendungen: Verdickungskraft spielt eine Rolle in der Lebensmittelwissenschaft, bei Farben und Beschichtungen, Kosmetik, Bohrflüssigkeiten und Baustoffen, wo Verdickungssteuerung für Verarbeitung, Stabilität und Endnutzertextur wichtig ist. Der Begriff ist nicht universell standardisiert und variiert je nach Disziplin; oft überlappt er mit Thixotropie, Alterung oder Gelation. Klare Definitionen und Annahmen sind bei der Einführung üblich.

Siehe auch: Viskosität, Rheologie, Thixotropie, Gelation, Fließgrenze, Strukturdynamik.