一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法

技术特征：
1.一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法，其特征在于，首先采用预剪切消除制样过程产生的剪切历史；随后，利用流变仪任意波模式进行剪切反转实验，确定反转前后的应力与接触力和布朗力的关系；然后，进行剪切停止实验，通过外推的方式获得布朗力的大小，并结合剪切反转实验获得各个应力的相对贡献。2.根据权利要求1所述的一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：s1、将浓悬浮液置于流变仪平行板夹具上，并在设定的模式下进行预剪切实验，以消除加样和制样过程产生的剪切历史，创建相同的初始条件；s2、选择流变仪的任意波模式进行剪切反转实验：对于应变振幅为γ0，角频率为ω的振荡剪切，在反转时刻之前，剪切应变随时间的变化波形为γ＝γ0sin(ωt)；在反转时刻t
rev
，瞬时应变和应变速率分别为γ0sin(ωt
rev
)和γ0ωcos(ωt
rev
)，对应的剪应力为σ
t
；反转时刻后，应变变为γ＝γ0sin(ωt
rev
)-γ0ωcos(ωt
rev
)(t-t
rev
)，反转时刻的剪应力变为σ
rev
，从剪切反转实验确定反转前后的应力差为：σ
t-σ
rev
＝σ
c
2σ
b
，其中σ
c
和σ
b
分别代表接触力和布朗力；s3、选择流变仪的任意波模式进行剪切停止实验：在停止时刻，瞬时应变和应变速率分别为γ0sin(ωt
ces
)和γ0ωcos(ωt
ces
)，对应的剪应力为σ
t
；布朗力通过将反转后的应力随时间的变化曲线指数拟合，并外推到t＝0处得到；s4、通过选择李萨茹曲线的第一和第四象限的不同时间点，以改变步骤s2中的剪切反转时间点和步骤s3中的剪切停止时间点，重复步骤s1至s3，获取每个时刻所对应的流体动力学力，布朗力和接触力；s5、通过改变步骤s2、s3中的应变振幅γ0和角频率ω，重复步骤s1至s4，获取不同振幅和角频率下，李萨茹曲线上不同时刻的各个应力的贡献。3.根据权利要求2所述的一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法，其特征在于，所述浓悬浮液为粒径在100nm～500μm之间，体积分数≥0.3的球形和/或不规则颗粒与粘性基体组成的颗粒悬浮体系。4.根据权利要求3所述的一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法，其特征在于，所述浓悬浮液中的颗粒为铝粉、硫酸钠、二氧化硅、氧化铝等一种或几种。5.根据权利要求2所述的一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法，其特征在于，步骤s1预剪切的具体方式为，首先在大应变振幅0.1<γ0<5，固定频率0.1～5hz下，进行振荡时间扫描，时间范围为60～3600s，然后静置60～300s。6.根据权利要求2所述的一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法，其特征在于，步骤s2剪切反转实验前进行两个周期的振荡剪切，确保样品达到稳定状态。7.根据权利要求2所述的一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法，其特征在于，步骤s3剪切停止之前，进行两个周期的振荡剪切，确保样品达到稳定状态。8.一种如权利要求1-7任一所述的浓悬浮液应力分解的流变学测试方法的应用，其特征在于，将所述方法用于对比不同配方的浓悬浮液的分应力的响应，可了解不同组分及含量对分应力的影响，有助于指导浓悬浮液的配方设计，进而提高浓悬浮液的加工性能。

技术总结
本发明涉及一种浓悬浮液应力分解的流变学测试方法，属于浓悬浮体系流变学测试领域，首先采用预剪切消除加载样品过程产生的剪切历史；随后，利用流变仪任意波模式进行剪切反转实验，确定反转前后的应力与接触力和布朗力的关系；然后，进行剪切停止实验，通过外推的方式获得布朗力的大小，并结合剪切反转实验获得各个应力的相对贡献。通过在Lissajous(李萨茹)曲线上选取不同时间点进行剪切反转和停止实验，将整个李萨茹曲线上的任一点进行应力分解，获得整个李萨茹曲线上的分应力的相对贡献。与现有技术相比，本发明可以明晰决定系统流变特性的各种微观过程所产生的应力的相对贡献，进而指导浓悬浮液的配方设计，便于获得更好加工性能的配方。更好加工性能的配方。更好加工性能的配方。


技术研发人员：王艳洁 刘思俊 俞炜
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/9/15