Effect of Liquid Properties on the Non-Newtonian Rheology of Concentrated Silica Suspensions: Discontinuous Shear Thickening, Shear Jamming, and Shock Absorbance

膨胀的 流变学 吸光度 剪切(地质) 非牛顿流体 增稠 牛顿流体 材料科学 化学 复合材料 色谱法 矿物学 热力学 高分子科学 物理
作者
Sadaki Samitsu,Ryota Tamate,Takeshi Ueki
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:40 (46): 24241-24256
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.4c01547
摘要

Concentrated particle suspensions exhibit rheological behavior, such as discontinuous shear thickening (DST) and dynamic shear jamming (SJ), which affect applications such as soft armors. Although the origin of this behavior in shear-activated particle-particle interactions has been identified, the effect of chemical factors, especially the role of liquids, on this behavior remains unexplored. Hydrogen bonding in suspensions has been proposed to be essential for frictional contacts between particles, and therefore, most studies on DST and SJ have focused on aqueous and protic organic media with a definite hydrogen bonding ability. To identify an alternative molecular mechanism, this study explored the effects of liquid polarity and an aprotic nature on the rheological behavior of concentrated suspensions of silica microparticles. Owing to their excellent particle dispersion, the DST behavior of polar liquids was observed, independent of protic and aprotic liquids. In contrast, nonpolar liquids formed particle agglomerates because of the particle-particle attraction and became a paste at a high particle fraction. The SJ behavior was confirmed for three aprotic organic liquids (propylene carbonate, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and 1,3-dimethylpropyleneurea), suggesting the hydrogen bonding ability of these aprotic liquids. The diverse mechanisms of shear-activated interactions between particles present material design possibilities for the non-Newtonian rheology of concentrated particle suspensions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
感动的凝冬完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
半邪完成签到,获得积分10
1秒前
linnnn完成签到,获得积分10
1秒前
冰冷天蝎座完成签到,获得积分10
1秒前
yunwen完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
一条小胖鱼完成签到,获得积分10
2秒前
做实验的猫应助zhang采纳,获得10
3秒前
何甜甜完成签到,获得积分10
3秒前
微笑的水桃完成签到 ,获得积分10
3秒前
iveu7va发布了新的文献求助10
4秒前
123455完成签到,获得积分10
4秒前
fight完成签到,获得积分10
6秒前
LV完成签到 ,获得积分10
6秒前
evvj完成签到,获得积分10
6秒前
YMY完成签到,获得积分10
6秒前
PhD完成签到,获得积分10
7秒前
傲娇钢笔发布了新的文献求助10
7秒前
冷静的羊青完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
崔鹤然完成签到,获得积分10
7秒前
半邪发布了新的文献求助30
8秒前
清脆的绝悟完成签到,获得积分10
8秒前
张钰完成签到,获得积分10
8秒前
xiaoqf完成签到,获得积分10
9秒前
Reader发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
开飞机的天天完成签到,获得积分10
9秒前
fanision完成签到,获得积分10
10秒前
Sea_U应助彪行天下采纳,获得10
10秒前
mt大师发布了新的文献求助10
11秒前
海纳百川完成签到,获得积分10
11秒前
weber完成签到,获得积分10
11秒前
缥缈可乐完成签到,获得积分10
11秒前
fengye完成签到,获得积分10
12秒前
共享精神应助jimmy采纳,获得10
12秒前
隐形曼青应助博哥采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6555387
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8339697
关于积分的说明 17866596
捐赠科研通 5673056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2940267
邀请新用户注册赠送积分活动 1916151
关于科研通互助平台的介绍 1786180