Análisis comparativo de fluidos espesantes de cizallamiento compuestos de nanopartículas de sílice en polietilenglicol y almidón en agua
Autores: Remon A., Mankarious; Mostafa A., Radwan
Idioma: Inglés
Editor: Hindawi
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
stf
stf de agua
mayor tamañ
o de partí
cula de almidó
n
fluido espesante de cizallamiento
partí
culas coloides condensadas
mayor concentració
n de partí
culas
medidas de viscosidad má
s altas
aplicaciones de resistencia al impacto
má
s estabilidad de dispersió
n
aplicaciones má
s protectoras&period
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Los fluidos espesantes al cizallamiento (STF) se producen en dispersiones de partículas coloidales altamente condensadas y se clasifican como fluidos no newtonianos cuya viscosidad aumenta bajo carga de cizallamiento, lo que los hace beneficiosos en aplicaciones de protección y resistencia al impacto. El objetivo de este estudio es sintetizar dos STF diferentes y caracterizar sus propiedades microestructurales para proporcionar una base de datos que permita comparar el macrocomportamiento final de los dos fluidos sometidos a ensayos mecánicos. Por lo tanto, se prepararon dispersiones a base de sílice pirógena y polietilenglicol STF y almidón con agua STF. Para cada tipo de STF se realizaron el tamaño de partícula, el potencial zeta, micrografías SEM y análisis reológicos. Se observó el efecto de la concentración de relleno utilizando material de 10-30 pesadas. Las propiedades reológicas de los STF muestran mediciones de viscosidad más elevadas a las mismas velocidades de cizallamiento para el STF de almidón/agua que para el de sílice/PEG, con una viscosidad máxima que alcanza 523,6 Pa s y 178,9 Pa s, respectivamente. El mayor tamaño de las partículas de almidón con respecto a las de sílice se registró en 303,7 nm y 16,49 nm, respectivamente, y el análisis del potencial zeta registró cargas electrostáticas de las partículas de 22,6 mV y 12,8 mV, respectivamente, lo que conduce a una mayor estabilidad de la dispersión y a un efecto de espesamiento evidente a una mayor concentración de partículas, lo que provoca un mayor salto en la viscosidad a una velocidad de cizallamiento repentina. Los resultados indican la capacidad de probar aplicaciones más protectoras con mayor flexibilidad y menor espesor cuando se aplica el STF y una buena base de datos para que los fluidos elijan en función de su comportamiento.
Descripción
Los fluidos espesantes al cizallamiento (STF) se producen en dispersiones de partículas coloidales altamente condensadas y se clasifican como fluidos no newtonianos cuya viscosidad aumenta bajo carga de cizallamiento, lo que los hace beneficiosos en aplicaciones de protección y resistencia al impacto. El objetivo de este estudio es sintetizar dos STF diferentes y caracterizar sus propiedades microestructurales para proporcionar una base de datos que permita comparar el macrocomportamiento final de los dos fluidos sometidos a ensayos mecánicos. Por lo tanto, se prepararon dispersiones a base de sílice pirógena y polietilenglicol STF y almidón con agua STF. Para cada tipo de STF se realizaron el tamaño de partícula, el potencial zeta, micrografías SEM y análisis reológicos. Se observó el efecto de la concentración de relleno utilizando material de 10-30 pesadas. Las propiedades reológicas de los STF muestran mediciones de viscosidad más elevadas a las mismas velocidades de cizallamiento para el STF de almidón/agua que para el de sílice/PEG, con una viscosidad máxima que alcanza 523,6 Pa s y 178,9 Pa s, respectivamente. El mayor tamaño de las partículas de almidón con respecto a las de sílice se registró en 303,7 nm y 16,49 nm, respectivamente, y el análisis del potencial zeta registró cargas electrostáticas de las partículas de 22,6 mV y 12,8 mV, respectivamente, lo que conduce a una mayor estabilidad de la dispersión y a un efecto de espesamiento evidente a una mayor concentración de partículas, lo que provoca un mayor salto en la viscosidad a una velocidad de cizallamiento repentina. Los resultados indican la capacidad de probar aplicaciones más protectoras con mayor flexibilidad y menor espesor cuando se aplica el STF y una buena base de datos para que los fluidos elijan en función de su comportamiento.