振蕩氣泡內(nèi)超細(xì)粒子遷移研究.pdf

1、納米復(fù)合材料以其良好的物理性能和功能特性得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。在制備納米復(fù)合材料的過(guò)程中如何防止納米粒子發(fā)生團(tuán)聚，將納米粒子均勻地分散到聚合物中，已成為現(xiàn)今的研究熱點(diǎn)之一?；跈C(jī)械/物理方法的氣泡膨脹法納米粉分散技術(shù)以其受分散材料的限制小等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。而實(shí)驗(yàn)表明該方法中粒子向氣泡壁遷移時(shí)，其遷移率很低，這嚴(yán)重影響了納米團(tuán)聚體的分散效果，同時(shí)也使得該方法不能夠大規(guī)模的推廣到生產(chǎn)中。
　　針對(duì)這一背景，本文對(duì)膨脹振動(dòng)氣泡內(nèi)

2、超細(xì)粒子的遷移進(jìn)行研究，通過(guò)分析不同參數(shù)下，粒子遷移率的變化規(guī)律，找到能夠提高遷移率的參數(shù)組合，為解決該方法粒子遷移率較低，不能廣泛推廣的問(wèn)題，提供理論基礎(chǔ)。
　　采用細(xì)胞模型作為物理模型，引入了氣泡膨脹振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)仿真，研究了氣泡初始?jí)簭?qiáng)，初始半徑及聚合物溶液粘度對(duì)氣泡膨脹振動(dòng)的影響。引入粒子運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，以單個(gè)粒子為研究對(duì)象，分析了在膨脹振動(dòng)氣泡中，粒子直徑及氣體動(dòng)力粘度對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的影響。
　　建立了判別粒子是

3、否遷移到氣泡壁上的數(shù)學(xué)模型，對(duì)膨脹振動(dòng)氣泡內(nèi)粒子的遷移進(jìn)行仿真，通過(guò)改變各個(gè)參數(shù)，計(jì)算不同參數(shù)組合下粒子的遷移率，研究粒子遷移率的變化規(guī)律，分析氣泡初始半徑，氣泡初始?jí)簭?qiáng)及粒子直徑對(duì)粒子遷移率的影響。
　　搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行定性論證，進(jìn)一步分析在不同氣泡初始半徑，氣泡初始?jí)簭?qiáng)下，粒子遷移率的變化規(guī)律。
　　仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氣泡初始半徑，氣泡初始?jí)簭?qiáng)及粒子直徑對(duì)粒子遷移率有很大的影響。利用氣泡膨脹過(guò)程中