تاثیر شکل ذرات میکرومتری بر رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون‌های غلیظ آن‌ها

شکل ذرات یکی از فاکتورهای مهم و اساسی بر رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون‌های پرشده محسوب می‌شود. در این تحقیق برای اولین بار اثر سه شکل متفاوت از ذرات بر رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون‌های غلیظ در سه شکل کروی، سهمی گون بیضوی و قایقی بر پایه رزین آکریلاتی مورد مطالعه قرار گرفت. ذرات کروی به روش فتوپلیمریزاسیون تعلیقی و ذرات غیرکروی به روش چاپ سه بعدی (dlp) تولید شده و سپس در بستر روغن سیلیکون پراکنده شدند. منحنی‌های جریان در غلظت‌های مختلف برای هر سه شکل اندازه‌گیری و در تمام نمونه‌ها رفتار غلیظ شوندگی برشی با افزایش نرخ برش مشاهده شد. کسر حجمی بیشینه تراکم برای هر سیستم به کمک مدل کریگر-دورتی به روش حداقل مربعات برازش شد. این مقدار برای شکل کروی ماکزیمم بوده و در شکل‌های غیر کروی نیز با افزایش نسبت منظر، کاهش می‌یابد. حلقه پسماند مشاهده شده در منحنی‌های جریان با افزایش کسر حجمی، روند افزایشی و سپس در نزدیکی کسر حجمی بیشینه تراکم، با شیب زیاد کاهش شدیدی را نشان می دهد.

the effect of the shape of micron-sized particles on the rheological behavior of their concentrated suspensions

particle shape is one of the most important and fundamental factors on the rheological behavior of filled suspensions. in this study,for the first time, the effect of three different shapes of particles on the rheological behavior of concentrated suspensions in threeforms of spherical, elliptical paraboloid and boat-like (based on acrylic resin) was studied. spherical particles were prepared bysuspension photo polymerization and non-spherical particles were fabricated by three-dimensional printing (dlp), followed bybeing dispersed in a silicon oil substrate. flow curves of the obtained suspensions at different concentrations for all three shapesconfirm that the samples show a shear thickening behavior with increasing shear rate. the maximum packing volume fraction foreach suspension was fitted using the krieger-dorty model with the least squares method. this value is the maximum for thespherical shape and decreases in non-spherical shapes with increasing aspect ratio. the hysteresis loops in the flow curves increasewith increasing volume fraction, and then collapse near the maximum packing fraction.