从瞬态流化过程到简单屈服应力流体的Herschel-Bulkley行为

通过广泛的流变测量并结合同时的时间分辨和空间分辨测速，研究了简单屈服应力流体（即卡波姆微凝胶）的应力诱导流化。这些联合测量使我们能够排除流化过程中任何类似整体断裂的情景，例如 [Caton {\it et al., Rheol Acta}, 2008, {\bf 47}, 601-607] 中提出的情景。相反，我们观察到在恒定剪切应力 $\sigma$ 下，从类固体到类液体行为的瞬态过程依次涉及蠕变变形、完全壁滑移和剪切带，然后才达到均匀稳态。有趣的是，该流化过程的总持续时间 $\tau_f$ 标度为 $\tau_f \propto 1/(\sigma - \sigma_c)^{\beta}$，其中 $\sigma_c$ 代表微凝胶的屈服应力，$\beta$ 是一个仅取决于微凝胶性质而不取决于间隙宽度或边界条件的指数。结合最近在施加剪切速率下的实验 [Divoux {\it et al., Phys. Rev. Lett.}, 2010, {\bf 104}, 208301]，该标度律为合理化经典用于描述简单屈服应力流体稳态流变学的唯象 Herschel-Bulkley (HB) 幂律提供了一条途径。特别地，我们表明，{\it 稳态} HB 指数表现为分别从{\it 瞬态}流化过程（分别在受控剪切速率和受控剪切应力下）中提取的两个流化指数的比值。