نویسندگان

• ناهید ملکی جیرسرائی ¹
• حوریه پرناک ¹
• اکرم بیگدلی ¹
• شاهین روحانی ²

¹ آزمایشگاه سیستم‌های پیچیده، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه الزهرا، تهران

² دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

چکیده

رفتار برش وشکسانی در نانوسیال تعلیقی سیلیکا (نانو ذرات سیلیکا به قطر 12 نانومتر در اتیلن گلیکول) تحت برش پایا مورد بررسی قرار گرفت. آهنگ برش بحرانی برای گذار به برش وشکسانی را در دماها و غلظت‌های مختلف بدست آمد. همچنین تأثیرات دما و غلظت بر رفتار برش وشکسان را نیز بررسی شد. گذار به پهن‌شوندگی در برش، آشکارا برای همه نمونه‌ها قابل مشاهده است و همچنین مشاهده شد که با افزایش دما، آهنگ برش بحرانی افزایش و وشکسانی کاهش می‌یابد. مشاهدات ما نشان می‌دهند که دما و حرکت براونی ذرات در سوسپانسیون سیلیکا، گذار به برش وشکسانی را به تعویق می‌اندازد. اما افزایش غلظت منجر به افزایش وشکسانی و کاهش آهنگ برش بحرانی می‌شود. افزایش دما باعث افزایش نیروهای براونی و افزایش غلظت منجر به افزایش نیروی هیدرودینامیک روانکاری می‌گردد و مشاهدات ما تقابل این دو نیرو را در گذار به برش وشکسانی، برای سیالات تعلیقی حاوی نانو ذرات تایید می‌کند، که این در شرایط آزمایش‌های ما بیشتر به نفع مدل هیدروکلاستر در مقابل مدل نظم- بی‌نظمی است

کلیدواژه‌ها

• برش وشکسان
• برش روان
• محلول تعلیقی
• آهنگ برش بحرانی

عنوان مقاله [English]

Study of shear thickening behavior in colloidal suspensions

نویسندگان [English]

• N Maleki Jirsaraee ¹
• H Parnak ¹
• A Bigdeli ¹
• SH Rouhani ²

چکیده [English]

We studied the shear thickening behavior of the nano silica suspension (silica nanoparticles 12 nm in size suspended in ethylene glycol) under steady shear. The critical shear rate for transition into shear thickening phase was determined at different concentrations and temperatures. The effect of temperature and concentration was studied on the shear thickening behavior. In silica suspension, it was observed that all the samples had a transition into shear thickening phase and also by increasing the temperature, critical shear rate increased and viscosity decreased. Our observations showed that movement in silica suspension was Brownian and temperature could cause a delay in transition into shear thickening phase. Yet, we observed that increasing the concentration would decrease critical shear rate and increase viscosity. Increasing temperature increased Brownian forces and increasing concentration increased hydrodynamic forces, confirming the contrast between these two forces for transition into shear thickening phase for the suspensions containing nano particles

کلیدواژه‌ها [English]

• shear thickning
• shear thinning
• colloidal suspension
• critical shear rate