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剪切作用下无盐黄原胶水溶液的浓度区间

软凝聚态物质 2026-04-14 v1 流体动力学

摘要

聚合物和聚电解质溶液中的浓度区间可以通过比零剪切粘度与浓度之间关系的标度律来识别。最近,我们证明了无限剪切粘度平台也是如此。剪切变稀范围通常通过关注相应浓度区间的粘度函数来研究。对于无盐黄原胶水溶液,我们发现整个剪切速率范围内比粘度对浓度呈幂律依赖关系。我们区分了六个不同的浓度区间。除了已知的聚电解质溶液零剪切粘度的区间,即稀溶液、半稀无缠结、半稀缠结和中性半稀缠结之外,我们还识别出一个高浓度低剪切速率下的线性区间(此时溶液凝胶化)以及一个同时处于更高浓度和更高剪切速率下的区间。在某些区间内,幂律指数随剪切速率平滑变化,特别是在偏离零剪切粘度平台进入粘度函数幂律区之前。当某些区间的幂律指数相互接近时,这些区间会合并。这些区间从零剪切区间平滑地延伸到有限剪切速率(即远离热力学平衡)的事实表明,临界浓度等指标在有限剪切速率下仍然有效。这促使我们根据现有的标度律和当前关于聚电解质溶液(特别是黄原胶溶液)中剪切速率依赖性相互作用机制的知识来解释数据。这使我们能够追踪相关相互作用机制随剪切速率的变化。我们认为,考虑剪切下的标度律对于识别例如剪切诱导解缠结或解聚集的阈值特别有帮助。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.10211,
  title  = {Concentration regimes in salt-free aqueous xanthan solutions under shear},
  author = {Ammar El Menayyir and Markus Neuner and Polina Fuks and Vahid A. Z. Alashloo and Halim Altuntas and Zehau Luo and Melike Özgül and Claudia Seeberger and Sharadwata Pan and Andreas Wierschem},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.10211},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 4 figures