流變學
關注創建者：孤獨的鷹 創建時間：2018-09-13
流變學的實例教程
經流變學專業委員會全體會議評議表決，第六屆中國流變學杰出貢獻獎空缺，北京航空航天大學張文玲博士、河海大學肖銳博士、華東理工大學林宇博士獲得第十屆中國流變學青年獎。鄭強、羅迎社和趙曉鵬為三位獲獎者頒發了榮譽證書和獎金。會議期間，流變學專業委員會在會議交流論文中還評選了青年優秀論文獎，獲獎者分別是合肥工業大學陳健、東南大學李科鋒、中國科學院長春應用化學研究所吳世龍、浙江大學張慶旭、大連理工大學佟昱、重慶大學李旺、中國石油大學（北京）陳朝輝、華東理工大學湯魯馨、中南大學張杰和浙江大學張璐，會議對十位獲獎者進行了表彰。
（第十屆中國流變學青年獎頒獎）
（第十四屆全國流變學學術會議青年優秀論文獎頒獎）
閉幕式上，鄭強作會議總結。他認為此次會議取得了空前的成功，并著重強調了以下三點：一是我國流變學事業的發展勢頭和前景很好，特別是越來越多的年輕人加入到流變學研究隊伍，一批有實力的青年學者已經在國際舞臺發揮影響；二是這次會議規模大，論文水平高，報告質量好，學術氛圍濃，特別是由于流變學專業委員會委員們的帶頭和示范，代表們都全程參與會議交流和討論，會風非常好；三是全體流變學同仁都應有一種大氣的胸懷，像錢人元、徐禧、袁龍蔚、吳大誠、江體乾、許元澤、周持興等老一輩一樣，潛心研究，為早日實現中國的流變學強國之夢而不懈努力。最后，鄭強宣布第十五屆全國流變學學術會議將于2020年由重慶大學承辦。
會議編印了《流變學進展》論文集，收錄論文131篇。會議還得到北京朗迪森科技有限公司、馬爾文帕納科（中國）公司、紡吉萊博科技（北京）有限公司和中國流變網的支持。
（第14屆全國流變學學術會議代表合影）
來源：中國力學學會
展開 第14屆全國流變學學術會議將于2018年10月20-23日在湖南省湘潭市召開，熱忱歡迎廣大流變學教育工作者和研究人員參會，交流近年來流變學領域所取得的成果，商討未來中國流變學發展大計。
作為中國流變學界學術領域的一項交流盛會，第十六屆全國流變學學術會議于福州圓滿落幕，庭田科技有限公司（以下簡稱“庭田科技”）以其出色的技術展現和深度洞見，贏得了眾多業界同仁的廣泛關注與高度評價。
本次會議于7月23日至25日在福建省福州市舉行，由中國化學會流變學專業委員會主辦，福建工程學院共同主辦。全國超過300位來自流變學領域的專家、學者匯聚一堂，以流變學研究與應用對國民經濟發展的重要作用作為切入點，積極分享三年來在流變學領域取得的優秀成果，同時對流變學的最新進展和未來方向進行了深入探討。本次會議的舉行既為廣大科技、教育、產業工作者提供了廣闊的交流平臺，同時也展現了我國流變學領域對于關鍵核心技術的攻關水平與成果轉化能力。
庭田科技于會議上進行了題為《J-OCTA 軟件在功能材料流變學多尺度研發領域的最新突破》的報告，向全國流變學領域的專家、學者深入展示了庭田科技在功能材料流變學研究中的最新成果和技術突破。
這一報告引起了與會者的廣泛關注，其深度和廣度都對全場產生了深遠的影響。庭田科技通過此次報告展示了其在流變學領域的領先地位和深厚實力。
庭田科技，作為一家在計算機輔助工程(CAE)軟件和高科技儀器設備系統集成和方案咨詢服務領域的領導者，始終致力于提供先進的管理，設計，仿真分析，測試和制造解決方案，以及成熟高效的技術支持和工程項目咨詢服務。
在全球科技日新月異的背景下，庭田科技一直努力保持其在全球范圍內的技術領先地位，致力于幫助全球客戶更好地應對技術挑戰，實現技術創新。
展開 因此無論是從美食口感，還是從易于吞咽的角度，對食物流變學的研究非常重要。
無論是菜粥肉粥，還是藥膳菌菇煲湯，都可看作是典型的稠乳液（Pickering型），因此這份工作選取了中國人餐桌上最具代表性的乳液——麻油/水體系，采用纖維素顆粒作為固體乳化劑制備了模板Pickering乳液體系以做流變學研究之用。
研究結果非常有趣：隨著麻油用量增加，體系內并不會形成密堆積形態，而是形成類似葡萄串（cluster）的油水形態，這主要歸因于中餐使用的麻油一般為調和油，且纖維素具有較高的長徑比。
這樣的局部密堆積結構（locally close packing）對乳液流變學影響顯著：在小振幅振蕩剪切中體系會表現出粘彈的特征松弛，這樣的彈性結構在大振幅剪切時會吸收能量且短時間耗散，但cluster不會被破壞；而在應力-應變循環過程中會有明顯的觸變性，但隨著乳液濃度的增加，觸變行為會有所減弱，且cluster結構會被破壞。
這樣的流變學研究結果為粥/湯的制作和口感設計提供了有價值的參考：
1）如果您不減肥，油可以考慮多放，因為粥/湯中淀粉/纖維顆粒對油滴有足夠的乳化作用，粘彈性的存在可以細化口感，無論如何總比喝水好；
2）即便是粥/湯，該嚼還得嚼，切勿一口咽，因為吞咽時食道提供的主要是柱塞式擠壓而非大振幅振蕩剪切，不足以破壞液滴的絮凝結構，口感和吞咽體感會較為粗燥；
3）對于老年人，不建議細嚼慢咽，而建議粗嚼細咽（此處粗指的是用力，因為口腔用力咀嚼能夠提供大振幅/單向流動的混合剪切），在充分避免觸變的基礎上，破壞油滴和纖維素纖維形成的cluster結構，有利于吞咽和消化；
4）以上純屬調侃，你該咋咋滴。
展開 形貌學觀測證實，顆粒大幅呈近球形分布且分散均勻，這為更高效的固-液界面熱傳導提供了微觀幾何條件。
▲ 圖2 氧化銅（a）與氧化鋁（b）納米顆粒的掃描電子顯微鏡圖像
核心檢測與制備設備
為確保底層物性表征數據的極致精確，本研究依托國高材分析測試中心的高精尖儀器矩陣，主要投入的核心制備與檢測設備包括：
▲ 圖3 場發射掃描電子顯微鏡
▲ 圖4 激光閃射導熱儀
▲ 圖5 旋轉流變儀
結果分析
導熱性能分析
熱導率是評價冷卻液能否有效實施電池熱管理的核心宏觀參量。本研究利用瞬態平面熱源法導熱儀進行了系統測試，規避了自然對流帶來的誤差。
▲ 圖6 純冷卻液與不同體積分數納米顆粒冷卻液的導熱系數：（a）氧化銅與（b）氧化鋁
純液態在25°C與55°C時的導熱系數分別為0.1390 W/(m·K)與0.1450 W/(m·K)。測試數據表明，微量納米顆粒的介入引起了導熱網絡的質變。對于CuO納米流體，隨著體積分數的增加，導熱系數呈現單調遞增趨勢；在體積分數達到0.15%時，相比純液實現了高達20%與25%的非線性增強。在動力電池熱管理系統中，導熱系數25%的提升意味著冷卻介質能夠更快帶走高倍率充放電產生的廢熱，緩解熱應力積聚。
Al?O?納米流體的導熱強化則具有明顯的濃度臨界值特征。在濃度為0.05%時，強化幅度達到峰值（20%與21%）；但超過0.1%后，導熱系數出現了輕微衰退。研究團隊分析指出，這主要是由于顆粒濃度升高后內聚相互作用力增強，鎖死了顆粒自由度并引發了微觀范德華力團聚，進而降低了有效的固液換熱界面面積。
流變動力學分析
冷卻介質的流變學特性直接決定了動力電池系統的泵送壓降、流場分布以及對復雜流道的適應能力。
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流變學的最新內容
流變動力學分析
冷卻介質的流變學特性直接決定了動力電池系統的泵送壓降、流場分布以及對復雜流道的適應能力。通過旋轉流變儀，本研究在寬剪切速率范圍內對樣品進行了高精度掃描。
3.3 儲能能力原因分析
為解釋樣品B在流變學中呈現較強彈性儲能能力的原因，中心對分離出的核心溫度級分進行了絕對分子量及其多分散指數的定量分析，相關MWD譜圖如圖9所示。
▲ 圖9：TREF級分的MWD譜圖。
圖7 流變學分析
(A) 復數粘度模量|η(ω)|隨角頻率變化關系；(B) van Gurp-Palmen圖（損耗角δ與復數模量|G|關系）。兩圖均在190°C測試溫度下對表1所列樹脂進行測定。
未添加二烯的線性聚合物樣品在末端區（ω → 0）表現出完全發展的類液體粘彈性響應，且僅呈現有限的剪切稀化現象，這與相同分子量和分散度的線性聚乙烯的預期行為相符。
為了更清晰地理解兩者的區別，以下表格總結了熔體粘度與熔體強度的關鍵特征：
表1 熔體粘度與熔體強度的本質特征對比
從流變學角度看，熔體粘度屬于剪切流變的研究范疇，而熔體強度則與拉伸流變特性密切相關。在實際加工過程中，塑料熔體往往同時受到剪切流動和拉伸流動的作用，只是比例不同。例如，在擠出和注塑中，剪切流動占主導；而在吹塑、紡絲和熱成型中，拉伸流動則更為重要。
圖7 流變學分析
(A) 復數粘度模量|η(ω)|隨角頻率變化關系；(B) van Gurp-Palmen圖（損耗角δ與復數模量|G|關系）。兩圖均在190°C測試溫度下對表1所列樹脂進行測定。
未添加二烯的線性聚合物樣品在末端區（ω → 0）表現出完全發展的類液體粘彈性響應，且僅呈現有限的剪切稀化現象，這與相同分子量和分散度的線性聚乙烯的預期行為相符。
為了更清晰地理解兩者的區別，以下表格總結了熔體粘度與熔體強度的關鍵特征：
表1 熔體粘度與熔體強度的本質特征對比
從流變學角度看，熔體粘度屬于剪切流變的研究范疇，而熔體強度則與拉伸流變特性密切相關。在實際加工過程中，塑料熔體往往同時受到剪切流動和拉伸流動的作用，只是比例不同。例如，在擠出和注塑中，剪切流動占主導；而在吹塑、紡絲和熱成型中，拉伸流動則更為重要。
它采用對樣品施加強制穩態速率載荷、穩態應力載荷、動態正弦周期應變載荷或動態正弦周期應力載荷的方式，觀測樣品對所施加載荷的響應數據；通過測量剪切速率、剪切應力、振蕩頻率、應力應變振幅等流變數據，計算樣品的黏度、儲能模量、損耗模量、tanδ 等流變學參數。
最后的設備情況與生產資訊回饋至設計部門而形成閉回路的數據生命周期循環，更新智慧制造之管理決策與制造品質
四、從智慧設計的視?：
高分子材料（塑膠）經過加熱熔膠，透過螺桿壓力的輸送進入模腔后，樹脂在流道及模腔內產生不同的流速及固化，加上高分子是非牛頓流體、分子鏈及粘彈性等等變化的行為，這些樹脂加工特征的研究稱之高分子流變學。
研究者認真研究了“貓咪流變學”，證明了貓既可以是固體，也可以是液體。
最近幾十年，科學家們在對紙筆失望之后，開始求助新的工具：計算機。計算流體力學，也就是CFD的出現，成為推動流體力學發展和實用化的的強大力量。CFD也成為了工程領域的基本設計方法，出現了仿真工程師這一新職業。
曾任河南大學化學化工學院副教授，主要從事多相多尺度復雜流體的流變測量，指導過多家企業產品性能評估的流變方法開發，幫助多家企業建立流變測試方法和標準程序，在產品性能流變學評估方面有較為豐富的經驗，擅長分析和處理產品設計、儲存和應用場景中的流變議題。
