Mg-Al LDHs膠體分散體系的液晶相轉(zhuǎn)變.pdf

1、該文研究了MgAl LDHs(Mg:Al=1:1)、Mg<,2>Al LDHs(Mg:Al=2:1)兩種帶永久正電荷的無機(jī)片狀粒子分散體系的各向同性相(I)—向列相(N)液晶相變.隨著濃度增加,粒子間相互作用增強(qiáng),體系從I相,經(jīng)由I-N兩相共存,變?yōu)閱我坏腘相.兩種體系的臨界液晶相轉(zhuǎn)變濃度分別為10﹪和16﹪,出現(xiàn)單一N相的濃度分別為25﹪和39﹪.前者臨界相變濃度低于后者.在兩相共存區(qū),MgAl LDHs分散體系在低濃度經(jīng)由失穩(wěn)分散發(fā)

2、生相分離,在高濃度經(jīng)由成核生長(zhǎng)發(fā)生相分離;Mg<,2>Al LDHs分散體系按照成核生長(zhǎng)機(jī)理發(fā)生相分離.Mg-Al LDHs體系的液晶相轉(zhuǎn)變可用Onsager理論解釋:向列相的穩(wěn)定性來自于粒子平動(dòng)熵的增加補(bǔ)償了取向熵的減少.相變純粹由熵驅(qū)動(dòng),受分散體系的體積分?jǐn)?shù)決定,是熱力學(xué)一級(jí)相變.在我們的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),溫度升高使16﹪、18﹪未超聲MgAl LDHs體系的相分離速度加快,但并不改變液晶相分離的機(jī)理.溫度對(duì)于其它MgAl LDHs分散體

3、系相分離沒有影響.研究了MgAl LDHs分散體系的流變學(xué)性質(zhì)對(duì)相分離的影響.通過流變學(xué)實(shí)驗(yàn)確定體系的溶膠—凝膠相變濃度為18﹪,高于體系的液晶相轉(zhuǎn)變濃度.當(dāng)體系濃度不太高(10﹪-18﹪),體系為溶膠,I/N相分離不受粘度影響.濃度高于18﹪,體系粘度增大,影響粒子的自由運(yùn)動(dòng),在制樣過程中的剪切誘導(dǎo)產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象.隨著粒子的運(yùn)動(dòng),這種結(jié)構(gòu)漸漸松弛.濃度越高,凝膠結(jié)構(gòu)強(qiáng)度越大,弛豫時(shí)間越長(zhǎng).最終體系的凝膠結(jié)構(gòu)阻礙I/N相分離,不再出現(xiàn)兩