纳米黏土悬浮液的超老化动力学

纳米黏土 Laponite 的水悬浮液随时间发生结构演化，从而增强了其弹性和弛豫时间。在本工作中，我们采用有效时间方法，通过进行蠕变实验来研究长期弛豫动力学。我们通常观察到，对于在纳米黏土悬浮液制备（静置时间）后较晚日期进行的实验，弹性模量的单调演化向较低的老化时间移动，而黏性模量的峰值逐渐变宽。有效时间理论的应用使得所有蠕变曲线无论其初始状态如何都能产生叠加。由此得到的弛豫时间对老化时间的依赖关系在静置时间较小时表现出非常强的超老化动力学，并随着静置时间增大而逐渐减弱，在静置时间非常大的极限下呈现线性依赖关系。值得注意的是，纳米黏土悬浮液的这种行为与聚合物玻璃中观察到的行为类似。将老化视为一阶过程表明，持续的超老化动力学会导致老化的停止。因此，弛豫时间对老化时间的依赖关系最终必然会减弱，产生线性或更弱的时间依赖性，以便在时间非常大的极限下趋向于实验观察到的逐渐降低的能量状态。我们还开发了一个基于能量阱老化概念的简单标度模型，该模型很好地定性捕捉了各种实验观察结果，从而深入理解了纳米黏土悬浮液的超老化动力学。