Rheologi har anvendelser inden for materialevidenskab, ingeniørvidenskab, geofysik, fysiologi, humanbiologi og farmaci. Materialevidenskab anvendes i produktionen af mange industrielt vigtige stoffer, f.eks. cement, maling og chokolade, som har komplekse flydeegenskaber. Desuden har plasticitetsteori været lige så vigtig for udformningen af metalformningsprocesser. Videnskaben om reologi og karakterisering af viskoelastiske egenskaber ved fremstilling og anvendelse af polymere materialer har været afgørende for fremstillingen af mange produkter til brug i både den industrielle og militære sektor. studiet af væskers flydeegenskaber er vigtigt for farmaceuter, der arbejder med fremstilling af forskellige doseringsformer, f.eks. simple væsker, salver, cremer, pastaer osv. Flydeadfærd hos væsker under påført stress er af stor relevans inden for farmaci. Flydeegenskaber anvendes som vigtige værktøjer til kvalitetskontrol for at bevare produktets overlegenhed og reducere variationer fra batch til batch.
MaterialevidenskabRediger
PolymererRediger
Eksempler kan gives for at illustrere de potentielle anvendelser af disse principper til praktiske problemer i forbindelse med forarbejdning og anvendelse af gummi, plast og fibre. Polymerer udgør de grundlæggende materialer i gummi- og plastindustrien og er af afgørende betydning for tekstil-, olie-, bil-, papir- og medicinalindustrien. Deres viskoelastiske egenskaber er afgørende for den mekaniske ydeevne af de endelige produkter i disse industrier og også for succesen af forarbejdningsmetoderne i de mellemliggende produktionsstadier.
I viskoelastiske materialer, som f.eks. de fleste polymerer og plastmaterialer, afhænger tilstedeværelsen af en væskeagtig adfærd af egenskaberne af og varierer således med hastigheden af den påførte belastning, dvs. hvor hurtigt en kraft påføres. Silikonelegetøjet “Silly Putty” opfører sig helt forskelligt afhængigt af den hastighed, hvormed der påføres en kraft. Trækkes der langsomt i den, viser den en kontinuerlig strømning, som svarer til den, man ser i en meget viskøs væske. Alternativt, når det rammes hårdt og direkte, splintrer det som et silikatglas.
Dertil kommer, at konventionelt gummi gennemgår en glasovergang (ofte kaldet en overgang mellem gummi og glas). F.eks. blev rumfærgen Challenger-katastrofen forårsaget af O-ringe af gummi, der blev brugt langt under deres glasovergangstemperatur på en usædvanlig kold morgen i Florida, og som derfor ikke kunne bøje tilstrækkeligt til at danne ordentlige tætninger mellem sektionerne af de to raketboostere med fast brændstof.
BiopolymererRediger
Sol-gelRediger
Med viskositeten af et sol justeret ind i et passende område kan der trækkes både glasfibre af optisk kvalitet og ildfaste keramiske fibre, som anvendes til henholdsvis fiberoptiske sensorer og varmeisolering. Mekanismerne for hydrolyse og kondensation og de reologiske faktorer, der skævvrider strukturen i retning af lineære eller forgrenede strukturer, er de mest kritiske spørgsmål inden for sol-gel-videnskab og -teknologi.
GeofysikRediger
Den videnskabelige disciplin geofysik omfatter undersøgelse af strømmen af smeltet lava og undersøgelse af debris flows (flydende mudderskred). Denne disciplinære gren beskæftiger sig også med faste jordmaterialer, som kun udviser strømning over længere tidsskalaer. De, der udviser viskøs adfærd, kaldes rheids. Granit kan f.eks. flyde plastisk med en ubetydelig flydespænding ved stuetemperatur (dvs. en viskøs strømning). Langvarige krybeforsøg (~10 år) viser, at viskositeten af granit og glas under rumlige forhold er i størrelsesordenen 1020 poises.
FysiologiRediger
Fysiologien omfatter studiet af mange kropsvæsker, der har en kompleks struktur og sammensætning og dermed udviser en bred vifte af viskoelastiske strømningsegenskaber. Der er især en specialiseret undersøgelse af blodets strømning kaldet hæmorheologi. Dette er studiet af strømningsegenskaberne for blod og dets bestanddele (plasma og dannede bestanddele, herunder røde blodlegemer, hvide blodlegemer og blodplader). Blodets viskositet bestemmes af plasmaviskositet, hæmatokrit (volumenbrøkdel af røde blodlegemer, som udgør 99,9 % af de cellulære elementer) og de røde blodlegemers mekaniske adfærd. Derfor er mekanikken i de røde blodlegemer den vigtigste faktor for blodets strømningsegenskaber.
Fødevarers reologiRediger
Fødevarers reologi er vigtig ved fremstilling og forarbejdning af fødevarer, f.eks. ost og gelato.
Tykningsmidler eller fortykningsmidler er stoffer, der, når de tilsættes en vandig blanding, øger dens viskositet uden at ændre dens andre egenskaber, f.eks. smag, væsentligt. De giver fylde, øger stabiliteten og forbedrer suspensionen af tilsatte ingredienser. Fortykningsmidler anvendes ofte som fødevaretilsætningsstoffer og i kosmetik og produkter til personlig hygiejne. Nogle fortykningsmidler er geleringsmidler, der danner en gel. Midlerne er materialer, der anvendes til at fortykke og stabilisere flydende opløsninger, emulsioner og suspensioner. De opløses i den flydende fase som en kolloid blanding, der danner en svagt sammenhængende indre struktur. Fødevarefortykningsmidler er ofte baseret på enten polysaccharider (stivelse, vegetabilsk gummi og pektin) eller proteiner.
Betonens reologiRediger
Betonens og mørtlens bearbejdelighed er relateret til de reologiske egenskaber af den friske cementpasta. De mekaniske egenskaber af hærdet beton øges, hvis der anvendes mindre vand i betonblandingens udformning, men en reduktion af vand-til-cement-forholdet kan dog mindske blandings- og anvendelsesvenligheden. For at undgå disse uønskede virkninger tilsættes der typisk superplastificeringsmidler for at mindske den friske pastaens tilsyneladende flydespænding og viskositet. Tilsætning af dem forbedrer beton- og mørtelegenskaberne betydeligt.
Fyldte polymerers reologiRediger
Indarbejdelse af forskellige typer fyldstoffer i polymerer er et almindeligt middel til at reducere omkostningerne og til at give det resulterende materiale visse ønskelige mekaniske, termiske, elektriske og magnetiske egenskaber. De fordele, som fyldte polymersystemer har at tilbyde, er forbundet med en øget kompleksitet i den reologiske opførsel.
Når man overvejer at anvende fyldstoffer, skal der normalt indgås et kompromis mellem de forbedrede mekaniske egenskaber i fast tilstand på den ene side og de øgede vanskeligheder ved smeltebehandling, problemet med at opnå en ensartet dispersion af fyldstoffet i polymermatrixen og processens økonomi som følge af det ekstra trin af compounding på den anden side. De reologiske egenskaber ved fyldte polymerer bestemmes ikke kun af typen og mængden af fyldstof, men også af partiklernes form, størrelse og størrelsesfordeling. Viskositeten i fyldte systemer stiger generelt med stigende fyldstofandel. Dette kan delvist afhjælpes ved hjælp af brede partikelstørrelsesfordelinger via Farris-effekten. En yderligere faktor er spændingsoverførslen ved grænsefladen mellem fyldstof og polymer. Grænsefladekoblingen kan forbedres væsentligt ved hjælp af et koblingsmiddel, der klæber godt til både polymeren og fyldstofpartiklerne. Typen og mængden af overfladebehandling på fyldstoffet er således yderligere parametre, der påvirker de reologiske og materialemæssige egenskaber af fyldte polymersystemer.
Det er vigtigt at tage hensyn til vægglidning, når man udfører den reologiske karakterisering af højt fyldte materialer, da der kan være en stor forskel mellem den faktiske deformation og den målte deformation.