纤维素纳米晶体的流动诱导的磨损
Bradley P Sutliff1, Connor Farrell2, Stephen M Martin1
1Macromolecules Innovation Institute, Virginia Tech, Blacksburg, VA, 24061, USA; Department of Chemical Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA 24061, USA.
Carbohydrate polymers
|September 22, 2023
概括
切削应力在物理上折断纤维素纳米晶体 (CNC),降低悬浮粘度. 这项研究量化了CNC长度减小和粘度变化在不同的剪切速率和度下.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 纤维素纳米晶体 (CNC) 是具有可调节性质的先进纳米材料.
- 了解机械应力下的CNC行为对于其应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究剪切应力对CNCs的影响.
- 为了确定剪切率,度和CNC悬浮粘度之间的关系.
- 为了阐明切割后CNC的物理和化学变化.
主要方法:
- 水性CNC悬浮物 (6重%和9重%) 用微毛细管类风力计以1000s-1到501,000s-1.1的速度剪切.
- 对粘度进行监测,并使用原子力显微镜 (AFM) 和X射线衍射 (XRD) 分析物理变化.
- 进行电导度定位以评估化学变化.
主要成果:
- 粘度在1000s-1下降约20%,在更高的剪速下变化较小.
- 增加的CNC度导致整体粘度更高.
- AFM显示CNC长度减少了24%,而XRD显示无形含量略有增加.
结论:
- 剪切应力导致CNC垂直于其长度的物理裂纹.
- 在CNC悬浮中,粘度的降低主要是由于这种物理裂变.
- 化学降解或无形含量的变化不是对粘度变化的重要贡献者.
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