电流变液的平板剪切课件.ppt

1、项旭堃项旭堃08300190024指导老师：指导老师：周鲁卫周鲁卫大纲大纲1.基础原理2.实验目的3.实验内容4.结果分析与讨论5.致谢电流变液结构电流变液结构 X.Tang,W.H.Li,X.J.Wang,P.Q.Zhang,Intern.J.Mod.Phys.B.13,1806(1999)流体的剪切性质流体的剪切性质牛顿流体复杂流体牛顿流体Shear band实验目的实验目的剪切带作为复杂流体的一个重要特征，在研究复杂流体的过程中具有重要意义本次实验希望通过观测长时间的电流变液材料的平板剪切的变化情况，来研究复杂流体的剪切带的流化过程Divoux,PRL 104,208301(2010)实

2、验仪器实验仪器CCD摄像机摄像机实验所用的样品：介电颗粒：1,4丁内酯包裹的二氧化钛小球基础液：纯硅油转子导电玻璃底座实验结果实验结果1.8/EkV mm300rpm传统浓度（3g/1.6ml）较稀的样品（1.5g/1.6ml）E=1.5kV200rpm稀样品稀样品 2kV/mm 300rpm08001600240032004000t_seg in s050010001500200025003000Tau in Pa246810121416Eta in PasHAAKE RheoWin 4.10.0007 2kvTau=f(t_seg)Eta=f(t_seg)实验结论实验结论n实验样品：1.5

3、g/1.6ml（极性分子电流变液材料）n实验条件：E=2kV/mm,300rpmn实验过程中可以看到明显的环状剪切带n加上电场后约5分钟出现明显的环状剪切带结构n约30分钟左右，剪切带结构基本消失n通过读取圆环转速可推断，此后样品出现流化，剪切带消失，样品的线速度与半径基本接近线性关系讨论讨论n关于底面的摩擦阻力事实上，在底板上存在一层Nonslipping的基础液，因此其实底面的玻璃板对样品的摩擦并不会影响到我们所观测到的介电颗粒的运动后续的发展后续的发展n电流变液的剪切带没有人做过，更没有人做过剪切带长时间的演变及其和剪切应力的关系，具体机理也还不清楚，需要进一步的研究来理解其机制。n可以采用核磁共振或者声波探测的方法观测整个样品各个部分的运动情况，从而更好的掌握整个过程中样品的变化情况n传统观点认为剪切带的出现是因为复杂流体应力（主要是剪切应力）各向异性；但最近Daniel Bonn等人认为剪切带是复杂流体固有的流变性质；借助电流变液应力可控的特性，对研究这一类性质有重要意义致谢致谢n感谢周鲁卫老师对我的此次实验的悉心指导n感谢郑杰学长在整个实验过程中的鼎力支持n感谢王奇思同学帮忙绘制实验仪器的三维图像谢谢