加剂的分散。I型颗粒增加流体流动。与I型 颗粒的质量相比，I型颗粒的表面积是大的。因此，I型颗粒较好地保持在悬浮状态中。在 一个实施例中，（I)型动力混合颗粒由具有5. 5的莫氏标度硬度的膨胀珍珠岩（相当于高 品质的钢刀片）制成。出于有效性的目的，所有类型的颗粒优选具有莫氏标度2. 5或更高 的硬度。
[0154] 参照图15,示出了未加工的膨胀珍珠岩。珍珠岩是没有已知环境问题的可开采的 矿石且易于在大多数陆地中得到且其丰度仅低于砂子。膨胀珍珠岩经由热膨胀加工生成， 其可定制以生成多种壁厚的泡。膨胀珍珠岩清晰地显示出薄壁多孔结构和在压力下它将如 何变形。在一个实施方案中，珍珠岩可以原始未加工形式使用，其是该材料的最经济的形 式。珍珠岩能够自成型，即被粉碎成较小的颗粒，在压力下粉碎成边界层动力混合颗粒。
[0155] 图16为证明膨胀珍珠岩颗粒不团聚且将在其它加工颗粒中一起容易地流动的图 像。因此，用小型混合设备将容易地分散膨胀珍珠岩颗粒。
[0156] 参照图17,示出了膨胀珍珠岩颗粒的放大图像，其示出了对于加工过的珍珠岩颗 粒来讲优选的结构形状。所述颗粒可描述为具有多种尺寸的三维楔形锐利的叶片和尖端。 该不规则的形状促进多种动力边界层混合。在图17中示出的膨胀珍珠岩重量极轻，具有在 0.1-0. 15g/cm范围内的密度。该低重量允许最小的流体速度来促进颗粒的旋转。在图17 中可见的叶片样特性易于捕集流过边界层的流体的动能，同时在图17中可见的锯齿状叶 片样特性易于刺入流动流体的边界层以促进搅动，同时维持对边界层的表面的粘附。据估 计优选的大致应用尺寸为900nm_50 μ m。该动力混合颗粒在具有宽范围粘度的多种流体中 产生分散。另外，所述膨胀珍珠岩颗粒是在发泡过程中的优异成核剂。
[0157] 现在参照图18,示出了以其自然状态的火山灰。火山灰表现出类似于上文关于膨 胀珍珠岩论述的薄壁多孔结构特性的特性。火山灰为自然形成的材料，其易于开采且容易 被加工成产生动力边界层混合的动力混合材料。该火山灰材料也是可变形的，这使得其对 于在线加工以通过混合或压力应用生成所需的形状来讲是理想的候选物。
[0158] 现在参照图19,示出了多个粉碎的火山灰颗粒。图19图示了具有三维叶片样特性 的粉碎的颗粒形式，其将在边界层中以与上文论述的为其加工形式的膨胀珍珠岩类似的方 式相互作用。图19的粉碎的火山灰颗粒比加工过的珍珠岩大，使得对于较高粘度的材料来 讲，更适合应用粉碎的火山灰颗粒。据估计优选的大致应用尺寸在80 μ m-30 μ m之间。该 材料将类似于上文论述的加工过的珍珠岩而起作用。
[0159] 现在参照图20A-图20D，示出了在700°C下生成的天然沸石模板碳（图20A)、在 800°C下生成的天然沸石模板碳（图20B)、在900°C下生成的天然沸石模板碳（图20C)和 在1000°C下生成的天然沸石模板碳（图20D)。沸石为具有小孔尺寸的容易开采的材料，其 可被加工以生成动力混合材料的所需表面特性。加工过的珍珠岩和粉碎的火山灰具有类似 的边界层相互作用能力。沸石颗粒具有小的孔隙率，且因此可生成在纳米范围内的活性动 力边界层混合颗粒。据估计优选的大致应用尺寸在600nm-900nm之间。沸石颗粒对于减少 中等粘度的材料中的摩擦是理想的。
[0160] 现在参照图21，示出了具有多孔结构的纳米多孔氧化铝膜，其会压裂并产生类似 于任何受力材料的颗粒特性。材料压裂将在薄壁处而不是在交叉点处发生，由此生成类似 于先前论述的材料的特性，其对于边界层动力混合颗粒是理想的。据估计优选的大致应用 尺寸在300nm-500nm之间。该材料的颗粒尺寸更适合应用到中等至低粘度的流体。
[0161] 现在参照图22,示出了在铝合金AA2024-T3上生长的假勃姆石相Α120 3χΗ20。可以 看到在加工过的珍珠岩表面上的叶片样特性。该材料的压裂点在其中一个或多个叶片接合 的交叉点之间的薄叶片叶面处。压裂将生成类似于"Y"、"v"或"X"形状或几何形状的类似 组合的三维叶片形状。据估计优选的大致应用尺寸在50nm-150nm之间。
[0162] II型颗粒 II型颗粒实现到边界层中的中等的穿透，从而生成最低程度的动力边界层混合和最小 的分散能力。II型颗粒产生最小的流体流动改进且由于II型颗粒的大表面和极低质量而 易于悬浮。
[0163] 大多数形成空心球体的材料可经受机械加工以生成具有促进动力边界层混合的 表面特性的蛋壳样碎片。
[0164] 现在参照图23,示出了灰分的未加工空心球体的图像。灰分为可经受自成型以根 据工艺条件生成动力边界层混合颗粒特性的可开采的材料。据估计在自成型过程之前优选 的大致应用尺寸为20 μ m-80 μ m。自成型可通过机械混合或压力实现，这两者都产生粉碎作 用。
[0165] 现在参照图24,示出了灰分的加工过的空心球体。压裂的灰分球体将类似于在侧 道上的一张纸在边界层中翻滚。该材料的轻微的曲线类似于一块蛋壳，因为该材料由于其 轻质量和轻微的曲率而容易翻滚。据估计优选的大致应用尺寸在5nm-50nm之间。灰分球 体将以与膨胀珍珠岩类似的方式起作用，但该材料具有较差的分配能力，因为其几何形状 不允许颗粒变得物理闭锁到边界层中，而这归因于随着颗粒沿边界层翻滚两个或更多个叶 片产生更大的阻力和较好的搅动。该材料在强粘性材料的流动期间减少了流动流体与管道 或加工设备的壁之间的摩擦。
[0166] 现在参照图25,示出了可加工成破碎的蛋壳样结构以生成促进动力边界层混合的 表面特性的3M?玻璃泡。破碎的玻璃泡颗粒在性能和应用方面与灰分空心球体类似，不同 之处在于可基于工艺条件和原料选择定制壁厚度和直径以及强度。这些人造材料适用于食 品级应用中。据估计在自成型过程之前优选的应用尺寸为约80 μ m-5 μ m。自成型可通过机 械混合或通过产生粉碎作用的压力实现。
[0167] 现在参照图26,示出了飞灰颗粒的5000倍数的SEM照片（图26A)和沸石颗粒 10000倍数的SEM照片（图26B)。所述颗粒包含空心球体。飞灰是通过燃烧生成的常见废 物。飞灰颗粒易于得到且价格低廉。沸石可以开采且通过廉价的合成方法制备以产生成 百上千种变体。因此，可选择源自空心沸石球体的结构的所需特性。所示出的沸石颗粒为 混合颗粒，因为该颗粒将具有与加工过的珍珠岩类似的表面特性且该颗粒保留了半曲线形 状，即类似于粉碎的空心球体的蛋壳形状。据估计在自成型过程之前优选的大致应用尺寸 为5 μ m-800nm。自成型可通过机械混合或通过产生粉碎作用的压力实现。这些颗粒的小尺 寸使得颗粒理想地用于中等粘度的材料中。
[0168] III型颗粒 归类为III型颗粒的颗粒表现出至边界层中的最小的穿透。III型颗粒在边界层中表 现出最小的动力混合且与软的化学添加剂和硬矿物添加剂均具有优异的分散特性。III型 颗粒增加流体流动且不会良好悬浮但易于被混合回到悬浮状态中。一些固体材料能够产生 贝壳型（conchordial)压裂以生成促进动力边界层混合的表面特性。
[0169] 现在参照图27和图28,示出了再循环玻璃的图像。再循环玻璃为廉价且易于加 工成动力边界层混合颗粒的易于得到的人造材料。颗粒的锐利叶片样特性通过类似于许多 其它可开采矿物的贝壳型压裂来生成。这些颗粒的叶片样表面不像珍珠岩那样薄。颗粒的 密度与制备颗粒的固体成比例。锐利的叶片以与珍珠岩的相互作用类似的方式与流动流体 的流体边界层相互作用，不同之处在于再循环的玻璃颗粒通常需要粘性材料和稳健的流速 来产生转动。加工过的再循环玻璃不带静电荷。因此，再循环玻璃在分散期间不引起聚集。 然而，由于其高密度，再循环玻璃颗粒可比其它低密度材料更易于在流体中沉降。据估计优 选的大致应用尺寸在5 μ m-200 μ m之间。该材料在高流速的强粘性流体的边界层中产生良 好的性能。该动力混合颗粒产生分散。颗粒的光滑表面减少摩擦。
[0170] 现在参照图29,示出了加工过的红色熔岩火山岩颗粒的图像。熔岩为易于得到的 可开采的材料。熔岩的典型用途是在美国西南部和加利福尼亚作为风景岩石使用。该材料 经受贝壳型压裂且生成类似于再循环玻璃的特性。然而，与再循环玻璃的光滑表面相比， 压裂的表面具有更大的表面粗糙度。所述表面特性伴随流动流体的叶片样切割产生稍大 的研磨效应。因此，颗粒不仅翻滚，它们还对流体物流具有磨蚀效应。火山材料使半硬材料 贯穿于粘性介质诸如阻燃剂、二氧化钛、碳酸钙等中分散。据估计优选的大致应用尺寸在 1 μm-40 μm之间。加工过的火山岩在高流速下在流动的强粘性材料的边界层中产生良好的 性能且产生分散。
[0171] 现在参照图30A-图30D，图30A-30C示出了具有压裂并产生用作动力边界层混合 颗粒的适当表面特性的能力的砂粒。所述图像示出了具有与再循环玻璃的性质类似的物理 性质的颗粒，其产生类似的益处。图30A、图30B和图30D虽然在图中示出的表面特性不同 但对于与流动流体的边界层的相互作用来讲具有良好的表面特性。图30A示出了沿颗粒的 边缘具有良好表面粗糙度以促进边界层表面相互作用的一些叶片样特性。图30A的颗粒将 需要较高的速度流量（velocity flow rate)来产生翻滚。图30B的颗粒具有与如前所述的 再循环玻璃的表面特性类似的表面特性。图30D示出了具有促进与这些材料的通常相互作 用类似的相互作用的良好表面粗糙度的颗粒。这些颗粒的性能类似于再循环玻璃的性能。 砂子为可开采且可经济地加工产生以多种尺寸的所需压裂形状的丰富的材料。因为砂子是 天然材料，所以其被视为环保的。据估计优选的大致应用尺寸在5μπι-250 μπι之间。该材 料在高流速下在强粘性材料的边界层中产生良好的性能。该动力混合颗粒产生分散。所述 颗粒的光滑表面减少摩擦。
[0172] 现在参照图31Α-图31F，示出了沸石Υ、Α和硅酸盐-1的图像。膜的SEM图像示出 了已经在100°C下在合成溶液的底部部分中合成1小时（图31Α、图31Β)、6小时（图31C、 31D)和12小时（图31E、图31F)。可将这些材料加工以生成纳米尺寸的动力边界层混合 颗粒。该材料以合成方式生长且在数量方面受限，且因此趋于昂贵。所有六个图像，即图 31A-31F，清晰地示出了该材料在类似于上述结构的叶片样结构下产生贝壳型压裂的能力。 据估计优选的大致应用尺寸在500nm-1000nm之间。该材料的颗粒尺寸范围使得其可用于 中等粘性的流体。
[0173] 现在参照图32,示出了式Caici(PO4)6(OH)