剪切取向下粘性聚合物系中團(tuán)聚體分散的研究.pdf

1、粉體團(tuán)聚體在高分子基體中的分散過(guò)程決定了材料的加工性能和最終產(chǎn)品的性能。團(tuán)聚體分散是在外界流場(chǎng)應(yīng)力作用和團(tuán)聚體強(qiáng)度的競(jìng)爭(zhēng)作用下進(jìn)行的，受到流場(chǎng)類(lèi)型、流場(chǎng)應(yīng)力分布和團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)等因素的影響。其中團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)決定了外界流場(chǎng)作用力在團(tuán)聚體內(nèi)部的傳遞。因此，它是影響團(tuán)聚體分散過(guò)程的重要因素之一。 本文運(yùn)用MonteCarlo方法在三維簡(jiǎn)單立方網(wǎng)格基礎(chǔ)上計(jì)算機(jī)模擬了四種代表性的分形團(tuán)聚體，即DLA團(tuán)聚體、RLA團(tuán)聚體、LTA團(tuán)聚體和Eden團(tuán)

2、聚體，其中DLA團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)較疏松而Eden團(tuán)聚體具有致密的結(jié)構(gòu)，四種團(tuán)聚體的分形維數(shù)分布在2.50到3.00之間。擬合得到的分形維數(shù)與文獻(xiàn)值的比較發(fā)現(xiàn)兩者較接近，說(shuō)明由網(wǎng)格引起的團(tuán)聚體宏觀結(jié)構(gòu)的各向異性并不明顯，對(duì)后續(xù)的團(tuán)聚體分散的分析結(jié)果影響不大。 對(duì)四種團(tuán)聚體在簡(jiǎn)單剪切場(chǎng)中按照兩種不同方式分散時(shí)所需應(yīng)力的計(jì)算表明，團(tuán)聚體按照平面斷裂方式分散時(shí)，四種團(tuán)聚體分散所需的無(wú)因次臨界應(yīng)力隨平面斷裂面向團(tuán)聚體內(nèi)部的深入而增大，說(shuō)明團(tuán)聚

3、體分散易發(fā)生在其邊緣，此分散方式相當(dāng)于“剝蝕”分散。團(tuán)聚體按照不規(guī)則面斷裂方式分散時(shí)，由于考慮了外界流場(chǎng)在團(tuán)聚體內(nèi)的應(yīng)力集中效應(yīng)，幾種團(tuán)聚體分散所需的無(wú)因次臨界應(yīng)力隨平面斷裂面向團(tuán)聚體內(nèi)部的深入而減小，產(chǎn)生較大的碎片，相當(dāng)于“破碎”分散；分散所需的無(wú)因次臨界應(yīng)力與平面斷裂方式相比較小，且無(wú)因次臨界應(yīng)力對(duì)團(tuán)聚體大小的依賴(lài)性較強(qiáng)。 兩種常用粉末填料滑石和粉碳酸鈣在PDMS中分散的實(shí)驗(yàn)研究得出，粉體的加入使牛頓型的PDMS在低剪切區(qū)呈