胶体电流变液颗粒的浸润性研究

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胶体电流变液是具有高介电常数的微米或纳米小颗粒和油的均匀混合体,当外加电场强度低于某个临界值,电流变液呈悬浮液相;高于这个临界值,电流变液变成液固分离相。电场大于临界电场时电流变液的剪切应力通常都有lkPa量级,目前最好的电流变液的屈服应力可以超过lOOkPa量级。在实验中有迹象表明胶体颗粒表面与油液间的浸润性质对胶体电流变液效应的大小有很大影响。在本文中,首先从层流理论在考虑液体压强的情况下发展了一套新的毛细上升法的公式用于颗粒与液体的浸润性的测量,解决了在使用Washburn公式来测量颗粒与液体的浸润性时需要完美浸润液体(接触角为零)以及多次测量的问题。在试验上,作者分别通过液体在毛细管中和在堆积颗粒的玻璃管中的毛细上升现象来验证了新的公式的有效性。其次,本文从理论上就胶体电流变液颗粒表面与油液间的浸润性对胶体电流变液影响进行了探讨,表明胶体电流变液体系在外加电场时,胶体颗粒与油液问浸润性在电流变液结构的形成过程中的影响不能忽略。在建立胶体电流变液模型时,必须加入由颗粒和油液间表面能引起的相互作用力。
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