许多复杂流体,例如形成网络的聚合物、表面活性剂中间相、浓缩的乳液,它们在静止状态下不流动,直到施加的应力超出一定的临界值,即屈服应力。这类行为即所谓屈服流动行为。由此屈服应力定义为要使样品发生流动所需施加的小应力。低于该屈服应力,样品将表现为弹性变形(类似拉伸弹簧),高于此屈服应力,样品将像液体一样流动。大多数带屈服应力的流体可视为有一结构骨架延伸在整个材料体积中。骨架的力量由分散相的结构及其交互作用所控制。连续相通常为低粘度,然而,引入高的分散相体积比,可以上千倍地增加体系粘度,并使样品在静止时表现出类似固体的行为。这类材料经常被称为粘弹性材料。
有不同的方法测定屈服应力,大多数使用稳态剪切测试。然而,灵敏的方法之一是使用振荡振幅扫描。其测试方法为施加渐增的应力或应变,并监控模量与/或应力的变化。从所示的振幅扫描结果中,可以多种方式来表征屈服应力。某些研究者将G’的起始下降点作为屈服点的量度,因为它代表了非线性行为与结构崩塌的起始点,而另一些研究者则将G’/G’’的交点作为屈服点,因为它代表从固态向类液体行为的转变。这两个点之间的区域被定义为屈服区。
一种较新的方法则为测量弹性应力部分σ’(与G’的弹性结构有关)对应变振幅的函数关系。如图2所示,峰值点的应力为屈服应力,其对应的应变即为屈服应变。通常这一点落在屈服区内,且已经显示可以给出对于屈服应力的更可靠的度量,该值也与其他方法得到的结果相一致。取决于待测材料的松弛行为,测试频率有时可以影响测得的屈服应力。较低的频率可以更好地表征材料在静止状态下的性质,但将极大地延长测试时间。因此,通常使用0.1到10Hz之间的数值。