天然胶原的稳态流变性能和数学模拟

用旋转流变仪研究胶原溶液的稳态流变性能,讨论了浓度和温度的变化对胶原溶液流动曲线的影响。实验数据显示胶原溶液的剪切粘度随着剪切速率的增大而降低,表明胶原溶液具有明显的假塑性。同一剪切速率下,温度升高,胶原溶液的剪切粘度降低;浓度增大,剪切粘度增大。用幂律方程、Carreau方程和Cross方程对胶原溶液的流动曲线进行数学拟合,结果表明幂律方程,Carreau方程和Cross方程都能准确地描述胶原的流动曲线,其中幂律方程的粘度指数K和非牛顿指数n的变化能准确反映胶原假塑性的变化;Carreau方程和Cross方程的参数比幂律方程多,其拟合得到的曲线和实验数据吻合得更好。但在本实验条件下,Carreau方程和Cross方程预测的零剪切粘度η0和无穷剪切粘度η∞不准确。     

聚丙烯腈/二甲基亚砜溶液的流变学性质

用HAAKE公司RSl50L型流变仪研究了PAN／DMSO溶液的流变学性质．讨论了温度、溶液浓度及PAN的分子量对流动曲线的影响。结果表明,在较低的剪切速率下,随温度的升高、浓度的降低及分子量的减小,流动曲线下移,并且开始向非牛顿区转变的临界切变速率增大．在较高剪切速率下,初始粘度低的溶液的粘度最高．在一定的浓度和剪切速率下溶液的粘度随温度的变化符合Arrhenius方程式．溶液在非牛顿区存在粘度突变现象．     

纤维素硫酸半酯钠盐稀溶液的粘度性质

本文采用乌氏粘度计研究了聚合物浓度和温度对纤维素硫酸半酯钠盐溶液粘度的影响,分别考察了Arrhenius公式(η=A′e~(E/RT))中表观流动活化能E和指前项A′与溶剂性质,聚合物浓度以及大分子形态等因素的关系,对于溶液特性粘度随温度的变化也作了初步的探索。     

温度、浓度对水/乙醇混合溶剂中壳聚糖溶液黏度的影响

研究了溶解于水/乙醇混合溶剂中的壳聚糖溶液黏度随温度和浓度的变化规律。混合溶剂中,乙醇是壳聚糖的不良溶剂,而水是壳聚糖的良溶剂,将乙醇与水按一定比例混合,再加入1%的乙酸,配制成水/乙醇混合溶剂。实验使用乌氏黏度计测量溶液黏度,通过分析黏度随温度、浓度的变化规律,揭示了混合溶剂对壳聚糖溶液黏度的影响规律。研究发现,壳聚糖溶液黏度随着温度的升高而降低;恒定温度,壳聚糖溶液黏度随浓度的增加而增加。而随着温度的升高,壳聚糖在良溶剂中产生的增比黏度变化率要比其在不良溶剂中高;随着浓度的增加,壳聚糖溶液产生的增比黏度的变化率也相应增加。当浓度极稀时,壳聚糖溶液的(ηsp/C)/C曲线会出现反常现象——体系黏度随着浓度的减小而急剧上升。     

聚醚树枝体改性和非改性聚丙烯酰胺的加和作用

用粘度法研究了聚醚树枝体疏水改性聚丙烯酰胺(PDAM)和非改性聚丙烯酰胺(PAM)在水溶液中的加和作用,实验结果表明存在着三个浓度区域:(1)稀溶液区域(CC*和CHC*和CH>CA区域,由于大量的疏水缔合作用使得聚合物溶液粘度急剧升高。     

考虑等离子体粘性时的扰动磁场北大核心CSCD

从只考虑粘滞效应的非理想磁流体方程组出发,先应用半解析方法进行公式推导,然后数值计算了几种非均匀等离子体压强时,圆柱等离子体轴向扰动磁场随半径和粘度的演化规律。数值模拟结果表明:轴向扰动磁场在等离子体轴线位置处的值为零,而且这个值不受等离子体粘度,波数以及压强的影响。当等离子体压强一定时,轴向扰动磁场的极大值随着粘度的增加而增大。当粘度大到一定程度时,轴向扰动磁场在轴线和壁之间出现多个极大值和极小值,这表明了等离子体粘度对轴向扰动磁场的影响十分明显。     

考虑等离子体粘性时的扰动磁场

从只考虑粘滞效应的非理想磁流体方程组出发,先应用半解析方法进行公式推导,然后数值计算了几种非均匀等离子体压强时,圆柱等离子体轴向扰动磁场随半径和粘度的演化规律。数值模拟结果表明:轴向扰动磁场在等离子体轴线位置处的值为零,而且这个值不受等离子体粘度,波数以及压强的影响。当等离子体压强一定时,轴向扰动磁场的极大值随着粘度的增加而增大。当粘度大到一定程度时,轴向扰动磁场在轴线和壁之间出现多个极大值和极小值,这表明了等离子体粘度对轴向扰动磁场的影响十分明显。     

聚电解质溶液特性黏数确定方法的再探讨

Wolf提出用普适特性黏数{η}的外推值,或者用高分子溶液相对黏度的对数值lnηr对浓度C作图的起始斜率,可以更加有效地确定聚电解质溶液的特性黏数。文中的研究结果表明,当高分子溶液浓度趋近于零时,普适特性黏数{η}、表观特性黏数[η]app和比浓黏度ηsp/C的值趋于一致;不仅如此,聚电解质溶液黏度的测定结果表明,当浓度C趋近于零时,{η}、[η]app和ηsp/C三者随浓度C的变化趋势也完全一致,说明用{η}或者[η]app的外推值与用Huggins比浓黏度ηsp/C对浓度C作图的外推值来确定聚电解质溶液特性黏数从本质上来说是完全一致的。     

分子复合材料研究进展(二)

６　分子复合材料的微观结构与性能目前分子复合材料多采用溶液共混法制备。研究表明［２，３］，三元共混物均相溶液的浓度、增强相分子，树脂基体和组份之间的相容性及加工成型条件等都对ＭＣ的微观相结构和力学性能影响很大。当共混物溶液浓度Ｃ＜＜Ｃｃｒ时，刚棒状分子（链段）之间无相互作用力，均相溶液呈光学各向同性，其溶液粘度（η）符合牛顿流体定律；此时体系为相容均相共混物；在Ｃ＜＜Ｃｃｒ时，刚棒状分子（链段）增强相与热塑性树脂基体的分子（链段）之间存在着相互作用力，溶液粘度（η）表现为非牛顿流体行为，但此时溶…     

胶原/异丙醇共混溶液的稳态流变及其触变行为

采用流变仪考察了异丙醇对胶原溶液稳态剪切、屈服应力和触变性质的影响。实验表明,在低剪切速率下,异丙醇的浓度对体系的粘度影响较大,在高剪切速率下各体系粘度则对异丙醇浓度不敏感。幂律方程和Carreau方程能很好地拟合胶原/异丙醇共混溶液的流动曲线,通过粘度系数K、非牛顿指数n和零剪切粘度η0等准确地描述共混溶液的流变性质。通过屈服应力测试发现,异丙醇的加入降低了体系的屈服应力,改善了胶原的流动性质,但同时也使体系不稳定程度增加。另外含有1mol/L异丙醇的共混溶液触变面积小于纯胶原溶液,受剪切破坏的结构能较快速恢复,而含有2和3mol/L异丙醇浓度的共混溶液触变面积大于纯胶原溶液,受剪切而破坏的结构恢复慢,溶液不稳定性增加。     

SBS浓溶液流动行为与粘度模型的研究

研究了诸因素对丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物（SBS1401）的环已烷浓溶液和甲苯浓溶液粘度的影响，上述溶液的质量百分数范围为2％－25％，温度范围为25℃-50℃。结果表明，溶液的粘度随浓度的增大而增加，随剪切力和剪切速率的增大而减上；溶液的流动曲线符合幂律定律，并根据所测定的数据，利用回归方法对实验数据进行了处理，获得了在一定温度下，描述本体系溶液粘度特性的两变量的半经验关联式。     

丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶液粘度的测定和研究

采用NEX－1型锥板粘度计和HAAK－100型锥板粘度计测定了丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物（SBS）两种型号SBS1401和SBS4402的环己烷溶液和甲苯溶液的粘度,温度范围为20℃-60℃,浓度范围为1％－25％。研究了各种因素对溶液粘度的影响,并计算出了运动粘度。8％以下溶液呈现牛顿流体的性质,粘度基本不随剪切速率改变。浓度从10％起,溶液呈现出非牛顿性,粘度随剪切速率呈幂率变化,粘流活化能随剪切速率的增加而增高。在本文的测量范围内,绝对粘度与浓度呈三次多项式的关系,运动粘度与浓度呈指数关系。     

烯丙基咪唑离子液体的合成与溶液性能

室温离子液体氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑被合成,利用质谱和NMR对其结构进行了表征。该离子液体与水或乙醇的二相混合液在293.2K的粘度被测定并计算了该混合体系的过量粘度,建立了过量粘度与水或乙醇的摩尔分数的关系。另外,电导率随组分及温度的变化以及电导活化能也被测定,溶液的电导率随温度的升高及溶剂量的增加而增大。     

酰化胶原溶液的流变行为研究

应用流变学的方法研究了酰化胶原溶液的流体力学性能。结果表明,酰化胶原溶液属于假塑性流体,随着剪切速率的增大,表现出明显的剪切变稀行为。当温度从25℃升高到30℃,酰化胶原分子的热运动增加,分子间的物理缠结逐渐降低,导致酰化胶原溶液的剪切粘度、弹性模量(G′)、粘性模量(G″)和复数粘度逐渐降低,而损耗因子却不断升高。酰化胶原溶液的柔量随温度升高而升高,表明其抵抗变形的能力逐渐降低。基于数学模型的拟合结果表明,幂律方程、Carreau和Cross方程可有效描述溶液的稳态测试曲线,Lenovo、Burger和Herschel-Bulkley方程分别对动态频率、蠕变和触变曲线具有较好的拟合效果。     

7085铝合金的淬火敏感性

采用分级淬火法测定了7085铝合金的TTT和TTP曲线,并结合透射电镜对其淬火敏感性进行了研究。结果表明,在等温保温过程中7085铝合金淬火态电导率升高,时效态硬度下降,在中间温度段电导率及硬度变化较快;TTT和TTP曲线的鼻尖温度约为320℃,淬火敏感区间为250~370℃;等温保温过程中,过饱和固溶体分解析出平衡相η,在320℃附近析出速率达到最大,随着等温保温时间的延长,η相聚集并长大,时效后出现大量无沉淀析出区域,导致性能显著下降;在淬火敏感区间,较高的相变驱动力和较大的扩散速率是η相快速析出长大的主要原因。     

用超声波速度方法测试硝酸溶液浓度

用超声波分析溶液浓度的方法是基于声速与溶液相份的关系，这种关系还受到温度的较大影响，本文报道了超声速度与硝酸溶液浓度、温度关系的测量工作，实验结果显示，在质量百分比浓度为５０￣１００％范围内，声速随浓度增加而降低；在温度为１０￣５５℃范围内，声速也随温度升高而降低。根据实验结果计算了纯ＨＮＯ３液体的声速－浓度关系，本文还给出了声速法测硝酸浓度的智能仪器原理。     

纳米流体稳定性和粘度的影响因素分析

采用"两步法"制备质量分数为0.5wt%～4.0wt%的Cu-乙二醇纳米流体,研究超声时间、浓度和温度对纳米流体稳定性及粘度的影响。研究结果表明,温度为20℃时,分析经过超声15～75min处理的Cu-乙二醇纳米流体(4.0wt%)粘度发现,超声45min时其粘度最大;分析超声45和60min的纳米流体透射电镜(TEM)图像发现,超声45min时其稳定性更优;在乙二醇溶液里添加Cu纳米颗粒会影响流体的粘度,且粘度随粒子质量分数增大而增大,流体稳定性随质量分数增大而减小;Cu-乙二醇纳米流体的粘度随温度的升高而变小。通过分析实验数据,在修正已有的粘度模型基础上,拟合纳米流体粘度与粒子浓度、温度的关系,提出了新的粘度计算公式。根据固溶体的形成机理和能量最低原理对以上现象进行了理论解释。     

潜热型纳米流体粘度特性的实验研究

实验测量了潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O的粘度,分析了纳米粒子体积分数和温度对纳米流体粘度的影响.实验结果表明,在BaCl2水溶液中添加纳米TiO2会增加其粘度,且随着粒子浓度的增加,粘度增加越显著;粘度随温度降低而升高.潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O的粘度不随剪切应力的变化而变化,表现为牛顿型流体的流变特性.基于实验数据,建立了潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O粘度的计算模型,模型预测值与实验值的误差在2％以内.     

温度和颗粒浓度对纳米流体粘度的影响

采用"两步法"制备了含有不同质量分数的TiO2-水纳米流体,并观察了其稳定性。测量了不同质量分数的纳米流体在15～40℃时的粘度,结果表明,纳米流体的粘度随颗粒浓度的增加而增大,随温度的升高而以指数形式降低,并且各种纳米流体的粘度随温度的变化趋势相似。结合实验数据,对已有粘度计算公式进行修正,提出了涉及温度和颗粒浓度的纳米流体粘度计算公式。     

未变性胶原生物表面活性剂的表面张力及其表面吸附

研究了一种未变性胶原生物表面活性剂(CBS)水溶液的表面张力和表面吸附性质。结果表明,CBS水溶液的表面张力随CBS浓度的增大而降低,最终趋于平缓,达到55.92 mN/m。在等电点附近,CBS表面静电荷降低,使其表面张力显著降低。在低温下,CBS溶液的表面活性较好,当温度继续升高(35℃),由于变性作用,CBS溶液的表面张力急剧增大。CBS水溶液的吸附属于Langmiur型吸附,根据γ-lgC、Γ-C以及C/Γ-C拟合曲线计算得到饱和吸附量相似,分别为1.86×10-10,1.97×10-10和2.03×10-10 mol/cm2。吸附自由能为-3.53kJ/mol,表明其在标准状态下可以自发进行。