Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Preparation and characteristics of shear thickening fluids made from inexpensive materials

Wawrzyniec Michał Gembal

Abstract

In the process of conducting research for this paper, rheological properties of shear thickening fluid, synthesized from Nan-O-Sil silica, KE-P250 silica and polypropylene glycols: Rokopol D450, D1002 and D2002, have been tested. The morphology of powder substrates had been previously researched, by scanning electron microscope observations. Besides rheological parameters, stability of selected fluids have been determined. One fluid, with the most favorable rheological properties, has been selected based on rheological characteristics of fluids with different silica content. Subsequently, new fluid has been created from selected base fluid and carbon modifier in the form of carbon black. The effect of carbon black particles on rheological properties of shear thickening fluid has been studied. Rheological characteristics of shear thickening fluids have allowed to evaluate the effect of physical properties of fluid’s substrates, such as size of silica particles or glycol molar mass on its rheological properties (initial viscosity, maximum viscosity, increase of viscosity and critical shear rate, corresponding to the beginning of shear thickening phenomena). Furthermore, the limitations of synthesis of shear thickening fluid containing carbon black have been undisclosed.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Wawrzyniec Michał Gembal (FMSE) Wawrzyniec Michał Gembal,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Otrzymywanie i charakterystyka cieczy zagęszczanych ścinaniem wykonanych z niedrogich materiałów
Supervisor
Marcin Leonowicz (FMSE/DCFM) Marcin Leonowicz,, Division of Construction and Functional Materials (FMSE/DCFM)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Construction and Functional Materials (FMSE/DCFM)
Study subject / specialization
, Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
06-02-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
IM-D.002378
Reviewers
Waldemar Kaszuwara (FMSE/DCFM) Waldemar Kaszuwara,, Division of Construction and Functional Materials (FMSE/DCFM)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE) Marcin Leonowicz (FMSE/DCFM) Marcin Leonowicz,, Division of Construction and Functional Materials (FMSE/DCFM)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
ciecze zagęszczane ścinaniem, glikol polipropylenowy, krzemionka koloidalna, sadza techniczna, właściwości reologiczne, stabilność zawiesiny
Keywords in English
shear thickening fluids, polypropylene glycol, silica powder, carbon black, rheological properties, suspension stability
Abstract in Polish
W trakcie realizowania pracy, zbadane zostały właściwości reologiczne cieczy nienewtonowskich zagęszczanych ścinaniem, wytworzonych na bazie krzemionek Nan-O-Sil i KE-P250 oraz glikoli polipropylenowych: Rokopol D450, D1002 i D2002. Morfologia substratów proszkowych została uprzednio zbadana przy wykorzystaniu skaningowego mikroskopu elektronowego. Poza właściwościami reologicznymi zbadano również stabilność roztworów za pomocą Turbiscanu. Na podstawie charakterystyki cieczy o różnych zawartościach objętościowych krzemionki, wybrano tę o najkorzystniejszych właściwościach. Następnie na bazie wyselekcjonowanej cieczy wytworzono nową, z dodatkiem sadzy i zbadano wpływ dodatku cząstek napełniacza węglowego na właściwości reologiczne. Charakterystyka cieczy pozwoliła na poznanie wpływu parametrów fizycznych substratów, takich jak rozmiar cząstek krzemionki czy masa molowa glikolu, na ich właściwości reologiczne (lepkość początkowa, lepkość maksymalna, skok lepkości i krytyczna szybkość ścinania odpowiadająca początkowi zjawiska zagęszczania ścinaniem). Ponadto poznano ograniczenia syntezy cieczy zagęszczanych ścinaniem, w których skład wchodzi sadza.
File
  • File: 1
    Wawrzyniec_Gembal_275046_praca_inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30775

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT7cc95832230e414d89078ba4c49be21c/
URN
urn:pw-repo:WUT7cc95832230e414d89078ba4c49be21c

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page