吸附刷状聚合物包覆球形铁颗粒的间断剪切增稠(DST)转变
材料科学
2022-11-23 v1
摘要
本工作中，我们探究了由少量聚合物包覆的羰基铁(CI)颗粒组成的极浓悬浮液(0.55<<0.67)的流变学。在较大体积分数范围内观察到强DST，并呈现出相对于其他体系的一些特性。特别地，在给定体积分数范围内，DST转变突然出现，此前并无剪切增稠先兆。通过同时测量悬浮液的电阻与流变曲线，证实了颗粒摩擦网络的存在。利用Wyart-Cates模型，我们表明随体积分数增大，摩擦接触分数随应力增长越来越快，这与计算机模拟的预测不符。在磁场存在下观察到同类行为，此外在转变前粘度随磁场极强地增大。我们将此行为解释为在剪切应力——以及磁应力——作用下聚合物层的相互穿透，随后聚合物自表面排出。此外我们指出，在DST转变之上，我们在该体积分数范围内未观察到堵塞，而W-C模型对此有预测。基于在无剪切流时聚合物应回到表面并破坏摩擦接触这一事实，我们可预测一个渐近非零剪切速率，并复现实验行为。
引用
@article{arxiv.2211.11807,
title = {Discontinuous Shear Thickening (DST) transition with spherical iron particles coated by adsorbed brush polymer},
author = {Georges Bossis and Yan Grasselli and Olga Volkova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11807},
year = {2022}
}