【摘 要】
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温敏水凝胶作为一种智能的水凝胶由于其对温度的敏感性,在传感和控制等领域有着广泛的应用前景.建立宏观数学模型和分子模拟是近年来描述和预测温敏水凝胶相变行为的主要途径
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温敏水凝胶作为一种智能的水凝胶由于其对温度的敏感性,在传感和控制等领域有着广泛的应用前景.建立宏观数学模型和分子模拟是近年来描述和预测温敏水凝胶相变行为的主要途径.但是宏观模型未能结合凝胶微观方面对相变密切相关的信息,且大多数只能适用于各向同性的凝胶；而分子模拟计算量太大且只能适用于结构小的凝胶体. 本文在前人工作的基础上推导了双相混合连续介质模型,得到了凝胶相变过程中各相体积分数下、速度以及温度的分布变化满足的方程组；同时利用热力学和统计物理中的配分函数,通过将溶液中的水分子全体看成是玻色系统中的粒子,得到了任意高分子体积分数下与温度、聚合物的基团亲、疏水作用相关的溶液的混合自由能表达式,结合本构关系可预测给定化学成分的各向异性温敏水凝胶的相变行为.
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