颗粒负载液体泡沫的最优强化
软凝聚态物质
2017-04-26 v1
摘要
由颗粒悬浮液等复杂流体制成的泡沫在开发先进充气材料方面具有巨大潜力。本文我们研究了负载颗粒悬浮液的液体泡沫的流变行为。我们关注小颗粒（即颗粒与气泡尺寸比小于 0.1）的影响，并测量了复数模量作为颗粒尺寸和颗粒体积分数的函数。与先前工作相比，结果突显了一个新的弹性区域，其特征是无与伦比的模量值以及对尺寸比的独立性。对材料微观结构的仔细研究表明，颗粒通过气泡间的网络组织起来，并形成了一个由紧密堆积的颗粒构成的颗粒骨架结构。后者被证明是导致所报道的新弹性区域的原因。通过应变扫描进行的流变探测揭示了材料的两步屈服：第一步发生在小应变下，明确归因于颗粒骨架的屈服；第二步对应于气泡组合体的屈服，正如在无颗粒泡沫中观察到的那样。此外，在小应变下测量的弹性模量可以通过固体泡沫模型定量描述，前提是假设颗粒骨架具有约 100 kPa 的体积弹性模量。对块状颗粒材料进行的额外流变学实验表明，一旦考虑到泡沫气泡对堆积颗粒施加的约束压力的大小，这一惊人的高值就可以被理解。
引用
@article{arxiv.1703.06464,
title = {Optimal strengthening of particle-loaded liquid foams},
author = {François Gorlier and Yacine Khidas and Abdoulaye Fall and Olivier Pitois},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06464},
year = {2017}
}