流变学

利用悬浮在聚二甲基硅氧烷( PDMS )中的4 - 5 nm的脱凝纳米金刚石颗粒，制备了具有明显电流变效应的流体。已有研究表明，纳米金刚石颗粒表面官能团的类型对悬浮液在电场作用下的行为起着至关重要的作用。氢化纳米金刚石的悬浮已显示出最强大的电流变效应。在极低浓度的纳米金刚石颗粒( 3 ~ 4  wt % )下，已经检测到80 ~ 90  Pa数量级的屈服应力高值。悬浮液具有突出的沉降稳定性：30天后沉降率达90 %以上。屈服应力对电场的幂律依赖关系，τ  · E 1.0 - 1.5主要表示该效应的传导机制。PDMS中羧基化纳米金刚石的悬浮液揭示了定性不同的行为，发生了电泳。讨论了依靠纳米金刚石表面功能化而产生不同流变行为的原因。指出了纳米金刚石作为电流变液填料的应用前景。

六方氮化硼( h–BN )因其优异的性能成为电子电器系统的理想候选材料。然而，类血小板h-BN的加入导致复合材料的粘度和各向异性热导率显著增加。采用化学粘结剂将改性的h‐BN ( m‐BN )包复在球形α‐Al2O3上，制备了核壳结构的杂化球形填料( m‐BN @ Al2O3 )。此外，研究了复合填料/聚二甲基硅氧烷( PDMS )的微观结构、流变性能、力学性能和热导率。当填充量为60 vol %时，m–BN @ Al2O3 / PDMS的热导率可达2.23   W·m–1·K–1，比Al2O3 / PDMS的热导率提高了86 %，其面内扩散率与面外扩散率之比由2.0降至1.0。同时，m–BN @ Al2O3 / PDMS的黏度约为m–BN / Al2O3 / PDMS黏度的1 / 4，这种简单通用的策略为增强聚合物的热导率开辟了道路，在高频通信方面具有巨大的潜力。

利用原位流变光学技术研究了黏土基聚合物纳米复合材料( CPNC )在双螺杆挤出过程中的分散机理，将CPNC形貌与其黏度联系起来。这种方法学避免了与挤压后结构重排有关的问题。可在常温和低温下加工的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体用于绕过任何与热降解有关的问题。挤出机第一部分的局部加热允许在对粘土分散施加较大的应力之前，测试低基体粘度对增强聚合物插层的有用性。与颗粒分散动力学模型测得的粘土颗粒粒径的比较表明，较大的螺杆转速有利于粘土颗粒的破碎，而较小的螺杆转速有利于粘土颗粒的侵蚀。由此产生了不同程度的黏土分散，这并不简单地与随着螺杆转速的增加，PDMS插层逐渐变好，黏土剥落程度也越来越高有关。降低PDMS在螺杆第一混合区的粘度有利于在较低螺杆转速下的分散，但在较大螺杆转速下应力与停留时间之间存在复杂的交互作用。更为重要的是，如果没有给PDMS足够的时间插层黏土廊道，从而有利于触觉破坏或侵蚀，那么使用较大的应力分散黏土本身是低效的。

利用原位流变光学技术研究了黏土基聚合物纳米复合材料( CPNC )在双螺杆挤出过程中的分散机理，将CPNC形貌与其黏度联系起来。这种方法学避免了与挤压后结构重排有关的问题。可在常温和低温下加工的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体用于绕过任何与热降解有关的问题。挤出机第一部分的局部加热允许在对粘土分散施加较大的应力之前，测试低基体粘度对增强聚合物插层的有用性。与颗粒分散动力学模型测得的粘土颗粒粒径的比较表明，较大的螺杆转速有利于粘土颗粒的破碎，而较小的螺杆转速有利于粘土颗粒的侵蚀。由此产生了不同程度的黏土分散，这并不简单地与随着螺杆转速的增加，PDMS插层逐渐变好，黏土剥落程度也越来越高有关。降低PDMS在螺杆第一混合区的粘度有利于在较低螺杆转速下的分散，但在较大螺杆转速下应力与停留时间之间存在复杂的交互作用。更为重要的是，如果没有给PDMS足够的时间插层黏土廊道，从而有利于触觉破坏或侵蚀，那么使用较大的应力分散黏土本身是低效的。

通过研究表面醚化聚二甲基硅氧烷( PDMS )刷与冰的粘附性，我们报告了PDMS刷类液体性质的宏观证据。当受到足够的剪切时，冰从固体表面永久分离，通常称为材料的冰粘附强度，粘附的冰在PDMS刷上不定期滑动。另外，当甲基化时，我们观察到PDMS刷在冰和硅表面之间的Couette状流动。PDMS刷冰附着力表现为剪切应力随剪切速率的变化，流变行为类似于液体PDMS膜，并受冰速、温度和刷层厚度的影响。这种类液态化的特性使得冰只需自重就可以分离，获得了0.3 kPa的冰粘附强度，是低表面能全氟单层膜的1000倍。甲基化的PDMS刷也显示出全光性，基本上排斥了所有具有微小接触角滞后的液体。甲基化导致接触角显著高于先前报道的非甲基化刷，特别是对于高表面张力和低表面张力的极性液体。

通过研究表面醚化聚二甲基硅氧烷( PDMS )刷与冰的粘附性，我们报告了PDMS刷类液体性质的宏观证据。当受到足够的剪切时，冰从固体表面永久分离，通常称为材料的冰粘附强度，粘附的冰在PDMS刷上不定期滑动。另外，当甲基化时，我们观察到PDMS刷在冰和硅表面之间的Couette状流动。PDMS刷冰附着力表现为剪切应力随剪切速率的变化，流变行为类似于液体PDMS膜，并受冰速、温度和刷层厚度的影响。这种类液态化的特性使得冰只需自重就可以分离，获得了0.3 kPa的冰粘附强度，是低表面能全氟单层膜的1000倍。甲基化的PDMS刷也显示出全光性，基本上排斥了所有具有微小接触角滞后的液体。甲基化导致接触角显著高于先前报道的非甲基化刷，特别是对于高表面张力和低表面张力的极性液体。