The effect of nano SiO2 particle size distribution on rheological behaviour of shear thickening fluids

Agnieszka Idźkowska , Mikołaj Szafran

Abstract

In present work the influence of particle size distribution on the dilatant effect of shear thickening fluid was investigated. As a ceramic powder a mixture of silicas 200 and 7 nm in ratio 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 50:50 was used. A dispersing agent was poly (propylene glycol) of a molecular weight of 425 g/mol. The as prepared slurries were examined on a rotational rheometer Kinexus Pro with a plate-plate measuring system at room temperature, where the viscosity as a function of shear rate was investigated. The measurement showed that by partially replacing greater particle size by smaller one, it is possible to shift the onset of shear thickening to the higher value of shear rate, however, the decreases of dilatant effect is observed. The influence of particle size distribution on a maximum volume fraction also was investigated. The maximum volume fraction which was passible to obtain was 35 vol%.
Author Agnieszka Idźkowska (FC / CChT)
Agnieszka Idźkowska,,
- Chair of Chemical Technology
, Mikołaj Szafran (FC / DITC)
Mikołaj Szafran,,
- Department Of Inorganic Technology And Ceramics
Journal seriesArchives of Metallurgy and Materials, ISSN 1733-3490
Issue year2013
Vol58
No4
Pages1323-1326
Publication size in sheets0.5
Keywords in Englishshear thickening fluids, nanosilica, particle size distribution, dilatant effect; poly (propylene glycol)
Abstract in PolishW niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu rozkładu wielkości ziarna na właściwości zagęszcza- nia ścinaniem. Fazę stałą stanowiła mieszanina nanokrzemionki o średnich wielkościach ziarna 7 i 200 nm, gdzie stosunek nanokrzemionki 200 nni do nanokrzemionki 7 nm wynosił odpowiednio 95:5. 90:10, 85:15, 80:20, 75:25 i 50:50. Jako ciecz dyspergującą zastosowano glikol polipropylenowy o masie molowej 425 g/mol. Badania reologiczne lepkości w funkcji wzrastającej szybkości ścinania wykonano za pomocą reometru rotacyjnego Kinexus Pro w układzie płytka-płytka. Szybkość ścinania zmieniała się od 1 do 1000 s"1. Wyniki przeprowadzonych badań pokazały, że poprzez częściowe zastąpienie nano- krzemionki 200 nm nanokrzemionką 7 nm możliwe jest przesunięcie początku zagęszczania ścinaniem w stronę wyższych szybkości ścinania, jednakże skok dylatancyjny obniża się. W ramach pracy zbadano również wpływ rozkładu wielkości ziarna na maksymalne stężenie fazy stałej. Maksymalne stężenie fazy stałej wyniosło 35%obj.
DOIDOI:10.2478/amm-2013-0167
URL http://www.degruyter.com/view/j/amm.2013.58.issue-4/amm-2013-0167/amm-2013-0167.xml
Languageen angielski
File
[Archives of Metallurgy and Materials] The Effect of Nano SiO2 Particle Size Distribution on Rheological Behaviour of Shear Thickening Fluids.pdf 438.75 KB
Score (nominal)30
ScoreMinisterial score = 20.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 30.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?