盘状纳米颗粒悬浮液的热扩散率与粘度

在这项工作中，我们利用激光干涉法对 Laponite JS（一种溶胶形成等级）纳米颗粒盘的含水悬浮液进行了瞬态热传导实验。利用随时间变化的图像序列测量了悬浮液的热扩散率和热导率。由于悬浮液的折射率依赖于温度本身，从而促进了温度分布的成像。我们观察到，在水中加入 4 体积%的纳米盘后，悬浮液的热导率增加了约 30%。Fricke 以及 Hamilton 和 Crosser 提出的各向异性颗粒悬浮液热导率理论模型很好地解释了数据趋势。反过来，该模型估算了 Laponite 纳米颗粒本身的热导率，而这通常难以直接测量。我们还使用同心圆筒流变仪测量了纳米颗粒悬浮液的粘度。测量结果与包含直至二体颗粒相互作用的扁圆颗粒悬浮液粘度理论关系吻合良好。这一结果排除了悬浮液中存在颗粒团簇的可能性。有效粘度和热扩散率数据表明，颗粒形状在决定悬浮液热物理性质的增强方面起着作用。