利用大幅振荡剪切研究Laponite凝胶的流变性质

通过大幅振荡剪切(LAOS)流变学方法,研究了NaCl浓度对Laponite悬浮体系的结构及非线性黏弹性的影响.在线性黏弹性区,Laponite体系的储能模量G'随着NaCl浓度的增加而逐渐增大.体系的非线性黏弹性用响应应力的Fourier变换三次谐波的相对振幅I3/1与Lissajous曲线的定量参数GM,GL,ηM和ηL描述.当NaCl浓度较低时,I3/1随应变振幅γ0的增加而缓慢增加;当NaCl浓度较高时,I3/1随γ0的增加迅速增大,达到平台值.不同NaCl浓度试样的GM和GL随γ0变化的曲线区别不大,但ηM和ηL随γ0变化曲线在非线性区域出现峰值且区别较大.NaCl浓度越高,ηM和ηL出现峰值的γ0越小,峰值越大.结果表明,Laponite凝胶的非线性黏弹性与凝胶网络结构有关,随着NaCl浓度的增加,粒子间的静电相互作用距离缩短,粒子间距减小,形成了更紧密的网络结构.但这种网络在较大的应变下很容易被破坏,出现非线性黏弹性.