剪切诱导的 Laponite 悬浮液碎裂

在光滑 Couette 几何结构中，对掺有玻璃微球的 Laponite 悬浮液进行同步流变学和速度剖面测量，研究其经历剪切诱导的固-液（或屈服）转变。在这些滑移边界条件下，我们发现了丰富的时间行为：在短时间内观察到剪切局部化，随后迅速转变为高度不均匀的流动，其特征是在塞式流动和线性速度剖面之间间歇性切换。这种时间行为与初始固体样品碎裂成被流化区域分隔的块体有关。这些固体碎片在从几分钟到几小时的时间尺度内逐渐被侵蚀，具体取决于施加的剪切速率 $\dot{\gamma}$。稳态的特征是均匀流动，壁滑移几乎可忽略。结果表明，侵蚀的特征时间尺度在低于某个临界剪切速率 $\dot{\gamma}^\star$ 时发散，并在高于 $\dot{\gamma}^\star$ 时按 $(\dot{\gamma}-\dot{\gamma}^\star)^{-n}$ 标度，其中 $n\simeq 2$。本文讨论了侵蚀的初步模型以及当前结果提出的开放问题。