過渡応答法によるエレクトロレオロジー流体の擬集挙動の計測

使用瞬态响应方法测量电流变液体的集体行为

• 批准号: 05750802
• 负责人: 田中 克史
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750802/
• 关键词: エレクトロレオロジー; 過渡応答; 電場応答; 応答時間; 計測; エレクトロレオロジー流体; 分散系; イオン交換樹脂

1.粒子分散系エレクトロレオロジー(ER)流体における電場下での粒子の凝集は、粒子を凝集させる電気的な引力及びこの凝集を妨げるせん断力との競合で生ずると考えられる。本研究では、粒子分散系ER流体の階段状電場刺激に対する応力の過渡応答を計測し、電場下での粒子の擬集挙動を考察した。主な研究成果を以下に示す。2.試料流体として、強酸性イオン交換樹脂をシリコーンオイル(粘度eta=0.02Pa・s)に30wt%で分散させた系を用いた。一定せん断速度(gamma<5s^<-1>)で変形する試料流体に階段状電場を印加し、電場印加後の応力の過渡応答を平行板型粘度計によって計測した。また、試料流体の誘電率をLCRメータで測定した。3.電場強度(E)を1〜3kV/mmとした階段状電場に対する応力応答の測定において、S/N比が従来の実験結果に比べて大幅に向上した結果が得られた。この応力の応答を指数関数型の応答で表現したが、従来と同様、複数のモードによってのみ良好なフィッティングがなされた。この際、応答の極く初期に従来では認められなかった応答の存在が示唆されたが、現時点においては、力学検出系の特性に依存する可能性も否定できていない。また、応答時間のtauiの電場強度及びせん断速度依存性を、Mason数(Ma=etagamma/2epsilon_0epsilon_cbeta^2E^2)に対してプロットした結果、tauiは電場強度に対するよりは、せん断速度に対して強く依存する傾向を示した。ここで、beta=(epsilon_p-epsilon_c)/(epsilon_p+2epsilon_c)と定義される量であり、epsilon_c及びepsilon_pは、それぞれ分離媒及び分散粒子の比誘電率、epsilon_0は真空の誘電率である。誘電体粒子対モデルでは、tauiはgammaの増大に対して増大すると予想されるが、実験結果は逆の傾向を示した。本実験のように、濃厚な粒子分散系における低せん断速度の変形では、せん断力は分散粒子の凝集を妨げる効果としてでなく、促進する効果として働くことが示唆された。

1. Particle dispersion system Eterofluid (ER) fluid agglomerates particles under an electric field, and particles The gravity of the agglomeration of electricity and the agglomeration of the agglomeration are hindered by the force of the agglomeration of electricity. The purpose of this study is to measure the transition response of particle-dispersed ER fluids stimulated by a staged electric field under electric field stimulation, and to investigate the pseudo-aggregation of particles under an electric field. The main research results are shown below. 2. The sample fluid is として, and the strongly acidic イオン exchange resin をシリコーンオイル (viscosity eta=0.02Pa·s) is a 30wt% dispersion させた system. The step-like electric field applied to the sample fluid at a certain cutting speed (gamma<5s^<-1>) and the transition transition of the electric field applied were measured using a parallel plate type viscometer. The dielectric constant of the sample fluid and the LCR meter were measured. 3. Measurement of electric field strength (E) of 1~3kV/mm and step-like electric field measurement The S/N ratio is higher than that of the previous one.この応力の応Answer をExponential closed number type の応Answer でExpression したが、従来と同様, plural のモードによってのみ好なフィッティングがなされた.この记、応 Answerの极くInitial stage に従来では cognizance められなかった応 Answer のexistent がshows instigation されたが, the current point is the same, the characteristics of the mechanical system are dependent on the possibility, and the possibility is negated.また, のtaui, electric field strength and びせん break speed dependence を, Mason number (Ma=etagamma/2epsilon_0epsilo n_cbeta^2E^2)に対してプロットしたRESULT、tauiは电The field strength is strong, the speed is strong, the tendency is strong, and the tendency is strong.ここで、beta=(epsilon_p-epsilon_c)/(epsilon_p+2epsilon_c)とDefinition されるquantityであり, epsilon_c and びepsilon_pは, それぞれseparation medium and びdispersed particle specific permittivity, epsilon_0 and vacuum のelectrical conductivity である. Electrode particles 対モデルでは, tauiはgamma のincrease large に対して嗗大すると yu want されるが, 実験 Results は inverse tendency を Show した. This 実験のように, thick particle dispersion system におけるlow せんbreaking speed の変shaped では, せんbreaking force は分The agglomeration effect of scattered particles is a hindrance effect, and the accelerating effect is an agglomeration effect.

项目成果

田中 克史: "粒子分散系及び高分子濃厚系のエレクトロレオロジー" 繊維学会誌. 50. 26-27 (1994)

Katsushi Tanaka：“粒子分散系统和聚合物浓缩系统的电流变学”日本纺织科学技术研究所杂志 50. 26-27 (1994)。

田中 克史: "エチレン・プロピレン共重合体/ステレン・マレイン酸共重合体ブレンド系融体の一軸伸長流動" 繊維学会誌. 50. 41-46 (1994)

Katsushi Tanaka：“乙烯-丙烯共聚物/苯乙烯-马来酸共聚物共混熔体的单轴拉伸流动”日本纤维科学技术研究所杂志50. 41-46（1994）。