聚集体系中的两步渗流

通过实验和蒙特卡洛(MC)模拟研究了聚集体系中的两步渗流行为。在实验研究中，测量了十烷中多壁碳纳米管(CNTs)胶体悬浮液的电导率 $\sigma$。该悬浮液在平板过滤-压缩电导池中进行了机械脱液处理。脱液过程中，测量电极间距持续减小，CNT体积分数 $\varphi$ 持续增加(从 $10^{-3}$ 到约 0.3% v/v)。两个渗流阈值 $\varphi_{1}\lesssim 10^{-3}$ 和 $\varphi_{2}\approx 10^{-2}$ 可分别反映松散CNT聚集体的互穿以及致密导电聚集体间的渗流。MC计算模型考虑了导电颗粒或其聚集体的核壳结构、颗粒的聚集趋势、溶剂化壳的形成以及电导池的细长几何形状。MC研究揭示了 $\sigma(\varphi)$ 依赖关系中的两个平滑渗流转变，分别对应于通过壳层和核的渗流。数据表明颗粒聚集对电导池中沿不同方向测量的电导率 $\sigma(\varphi)$ 的各向异性有显著影响。