• Title/Summary/Keyword: rheology of suspensions

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Effects of Processing Modifiers on Dispersion and Rheology of Nonaqueous Mullite/Zirconia System Suspensions (뮬라이트/지르코니아계 비수성 현탁액의 분산 및 레올로지에 미치는 공정보조제의 영향)

  • Kim, Ji-Hyun;Yang, Tae-Young;Lee, Yoon-Bok;Park, Chan;Park, Hong-Chae
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.6
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    • pp.537-544
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    • 2001
  • 뮬라이트, 지르코니아, 뮬라이트/지르코니아 비수성 현탁액의 분산 및 레올로지에 미치는 공정보조제의 영향이 침전밀도, 점도, 입자크기를 측정함으로써 검토되었다. 현탁액의 분산안정성 (높은 침전밀도와 낮은 점도로 특징 된)은 분산제+가소제+결합제를 함유하는 경우에 비하여 분산제 또는 분산제+가소제를 함유하는 경우가 우수하였다. Ball mulling 후의 입자크기분포는 공정보조제의 종류에 거의 영향을 받지 않았다. 결합제를 부가적으로 함유하는 현탁액은 상대적으로 강한 shear thinning 거동을 나타내었다.

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Electrorheology and universal yield stress function of semiconducting polymer suspensions

  • Choi, Hyoung-J.;Cho, Min-S.;Kim, Ji-W.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • v.13 no.4
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    • pp.197-203
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    • 2001
  • We reported on the eletrorheological (ER) properties of several semiconducting polymers including poly (p-phenylene) (PPP), poly (acene quinone) radicals (PAQRs), microencapsulated polyaniline (MPANI) and polyaniline (PANI) those we synthesized. The yield stress dependence on electric field strength for the ER fluids using these semiconducting polymers was mainly examined. The yield stress, which is an important design parameter for ER fluids, was observed to satisfy a universal scaling function, allowing that yield stress data for all the ER fluids examined in this study collapse onto a single curve for a broad range of electric field strengths. The proposed scaling function incorporates both the polarization and conductivity models.

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The Effect of phosphoric Ester of Cellulose on the Electrorheological Properties of Anhydrous ER Fluids (셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 비수계 ER 유체의 전기유변학적 특성에 미치는 영향)

  • 최웅수
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.3
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    • pp.143-151
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    • 1998
  • 실리콘 오일에 인산처리 셀룰로오스 분말을 분산시킨 비수계 전기유변성(ER) 유체 의 전기유변 거동을 상온에서 최대 2.5KV/mm의 전기장하에서 실험하였다. 넓은 온도 영역 에서 사용이 가증한 비수계 ER 유체를 개발하기 위해 셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 ER 유체의 전기유변효과에 미치는 영향을 조사하였다. 먼저 여러 가지의 인산처리 농도로 처리된 인산처리 셀룰로오스 미립자를 분산시킨 ER 유체를 제조한 후 ER 유체의 유전상수, 전류밀도 및 전기전도도 등과 같은 전기적 특성을 측정하였으며 ER 유체의 전기유변 특성 또한 측정하였다. 인산처리 셀룰로오스가 분산된 비수계 ER 유체의 전류밀도는 셀룰로오스 의 인산 에스테르 반응에서의 인산처리 농도에 의해 조절할수 있음을 알수있었으며 셀룰로 오스의 인산처리 농도가 2.5 M과 3.0 M 사이일 때 인산처리 셀룰로오스가 첨가된 비수계 ER 유체의 전기유변효과 ($\tau$/$\tau$0)가 가장 높게 측정되었다.

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A Rheological Analysis on the Semiconcentrated Fiber Suspensions Including Fiber-fiber Interactions (섬유간 상호작용을 고려한 진한 섬유현탁액에 대한 유변학적 해석)

  • 이성재
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.1
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    • pp.49-57
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    • 1996
  • 단섬유 강화복합재료의 가공공정에 있어서 유동 중에 일어나는 섬유 배향상태를 정 확히 예측하고 제어하는 일은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 섬유현탁액의 거동을 살펴보 기 위하여 뉴톤유체를 매질로하는 섬유현탁액을 대상으로 하여 유변학적 해석을 하였다. 이 를 위해 섬유간 상호계수는 섬유배향상태의 함수의 섬유간 평균거리를 이용하여 계산하였는 데, 섬유간 평균거리는 변형된 Doi-Edwards의 방법을 이용하였다. 축대칭 압출팽창 문제를 예로 수치모사를 하여 본 저자들이 앞서 행한 결과와 비교하였다. 유동장을 축대칭 이차원 으로 하고 섬유배향을 삼차원 모두 고려하여 구한 수치모사의 결과는 실험과 잘 일치하였 다. 진한 섬유현탁액의 경우 섬유간 상호계수는 중요한 인자로서 이것을 섬유 배향상태에 의존하는데 이섬유간 상호계수를 섬유간 거리와 섬유배향상태의 함수로 나타내는 방법을 사 용하여 보다 실제적인 해석을 할수 있었다.

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The Effect of Fiber Orientation on the Extrudate Swell of Fiber Suspensions (섬유현탁액의 섬유배향이 압출팽창에 미치는 영향)

  • 이승종
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.4 no.1
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    • pp.70-81
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    • 1992
  • 비교적 묽은 섬유현탁액의 압출팽창 유동을 수치모사하기 위하여 유동장과 섬유배 향 사이의 상호작용을 고려하고 연속체이론에 기초한 유변방정식을 사용하였다. 또한 섬유 배향분포를 얻기 위하여 배향텐서로 표시된 섬유배향방정식을 사용하였는데 이때 섬유간 상 호작용의 효과를 고려해 주기 위하여 현상학적 확산항을 추가하였다. 실험결과와 비교가 용 이한 원통관을 통과하는 섬유현탁액의 압출팽창 유동을 수치모사한 결과 관 입구에서 섬유 가 유선방향으로 정렬되어 유입될 때 현탁강도가 증가함에 따라 팽창비는 감소함을 알수 있 었다. 하지만 관 길이가 짧고 또한 관 입구에서 섬유가 임의 배향상태로 유입될 경우에는 반대로 팽창비가 증가함을 보였다. 관 입구에서의 다른 배향상태에 의해 발생하는 팽창비의 서로다른 경향은 외부 표면부분과 내부중심부분의 신장점도의 차이로 설명할 수 있었다.

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An Electrorheological (ER) Study on the Silica Suspensions (실리카 현탁액의 전기유변학적 연구)

  • 주상현
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.6 no.1
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    • pp.49-59
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    • 1994
  • 높은 전기장 하에서 다분산, 비구형 실리카/실리콘 오일 현탁액의 전기유변 (electrorheological, ER)현상을 살펴 보았다. 전기유변유체는 전기장 방향으로 사슬구조를 형 성하는 특성을 보이며 이것이 유변물성의 향상에 기여하는 것으로 알려졌다. 동적(dynamic) 상태 실험에서 전기장 하의 실리카 현탁액은 매우낮은 임계변형율(${\gamma}$c =0.1%)이상에서 비선 형 점탄성을 보였다. 저장탄성계수(G')는 변형율 변화에 손실탄성계수(G")는 매질의 점도 에 더 민감한 의존성을 보였다. 또한 겉보기 항복응력은 입자의 부피분율과 전기장에$\Phi$1.9E1.4 의 의존성을 보였는데 부피분율에 대한 의존성이 큰 이유는 0.1 이상의 부피분율에서 복합 사슬 구조 내의 입자들 간의 상호 정전효과가 지배적으로 나타나기 때문이라고 생각된다. 정상상태 실험에서는 부피분율이 크거나 높은 전기장 하에서 전단속도가 0.1sec-1 정도 이하 로 감소함에 따라 전단응력이 급겨히 증가하는 현상을 보였다. 그러므로 본질적인 동적 항 복응력을 얻기 위해서는 매우 낮은 전단속도 영역의 특이한 응력거동을 고려해야한다. 큰 전단속도 하에서는 hydrodynamic interaction의 영향으로 전단속도의 증가에 따라 전단응력 이 증가하였다. 이같은 전단응력의 거동을 계단전단실험으로 확인하였다.

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Toward the computational rheometry of filled polymeric fluids

  • Hwang, Wook-Ryol;Hulsen Martien A.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • v.18 no.4
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    • pp.171-181
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    • 2006
  • We present a short review for authors' previous work on direct numerical simulations for inertialess hard particle suspensions formulated either with a Newtonian fluid or with viscoelastic polymeric fluids to understand the microstructural evolution and the bulk material behavior. We employ two well-defined bi-periodic domain concepts such that a single cell problem with a small number of particles may represent a large number of repeated structures: one is the sliding bi-periodic frame for simple shear flow and the other is the extensional bi-periodic frame for planar elongational flow. For implicit treatment of hydrodynamic interaction between particle and fluid, we use the finite-element/fictitious-domain method similar to the distributed Lagrangian multiplier (DLM) method together with the rigid ring description. The bi-periodic boundary conditions can be effectively incorportated as constraint equations and implemented by Lagrangian multipliers. The bulk stress can be evaluated by simple boundary integrals of stresslets on the particle boundary in such formulations. Some 2-D example results are presented to show effects of the solid fraction and the particle configuration on the shear and elongational viscosity along with the micro-structural evolution for both particles and fluid. Effects of the fluid elasticity has been also presented.

Electrorheological Behaviors and Interfacial Polarization of Semi-conductive Polymer-based Suspensions (반도성 고분자 현탁액의 전기유변학적 거동과 계면편극화)

  • B.D Chin;Lee, Y.S.;Lee, H.J.;S.M. Yang;Park, O.O.
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.4
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    • pp.195-201
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    • 1998
  • We have studied the rheological and electrical properties of two types of electrorheological (ER) fluids based on semi-conductive polymers (poly(p-phenylene) and polyaniline). These semi-conductive polymer-based suspensions showed a dramatic increase in viscosity on the application of the static electric field due to the large value of conductivity ratio between particle and medium. The dynamic yield stresses of these ER suspensions exhibited a quadratic dependence on electric field strength at low electric fields and a linear one for high fields. They showed a maximum and then decreased with increasing bulk conductivity of particles. These yield stress behaviors under the static electric field were found to be closely related to the dielectric properties, which is in accord with Maxwell-Wagner interfacial polarization induced by the conductivity effects. In order to achieve better understanding of interfacial polarization effect on ER response and to improve the stability of ER suspension, different kinds of surfactants were employed for controlling the ER activity as well as for enhancing the colloidal stability of suspensions.

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Hemorheological measurements in experimental animals: further consideration of cell size - pore size relations in filtrometry

  • Nemeth, Norbert;Baskurt, Oguz K.;Meiselman, Herbert J.;Furka, Istvan;Miko, Iren
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • v.21 no.3
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    • pp.155-160
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    • 2009
  • Micropore filtration of dilute red blood cell (RBC) suspensions is a widely known method for determining red blood cell deformability. Use of this method for cells from various laboratory animal species does require considering the effects of the cell size to pore size ratio and of suspension hematocrit. In general, previous animal studies have utilized 5% hematocrit suspensions and five micron pores, and thus conditions similar to human clinical laboratory practice. However, when used for repeated sampling from small laboratory animals or for parallel multiple samples from different sites in large laboratory animals, the volume of blood sampled and hence the hematocrit of the test suspension may be limited. Our results indicate that hematocrit levels yielding stable values of RBC pore transit time are pore size and species specific: three micron pores = $2{\sim}5%$ for dog and $3{\sim}5%$ for rat; five micron pores $3{\sim}5%$ for dog and $1{\sim}5%$ for rat. An analytical approach using a common expression for calculating transit time is useful for determining the sensitivity of this time to hematocrit alterations and hence to indicate hematocrit levels that may be problematic.

Rheological Characteristics of Magnetic $\gamma$-$Fe_{2}O_{3}$ and $CrO_2$ Particle Suspension (자성 $\gamma$-$Fe_{2}O_{3}$$CrO_2$ 입자 분산액의 유변특성 연구)

  • 김철암;이준석;최형진
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.11 no.2
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    • pp.128-134
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    • 1999
  • Rheological characterization was examined for two different types of magenetic particle (rod-like $\gamma$-$Fe_{2}O_{3}$, $CrO_2$ )suspension in this study. The measured suspension viscosity (viscosity vs. concentration or shear rate) is used to obtain the dependence of viscous energy dissipation on the microstructural states of magnetic particle dispersions as well as the microstructural shape effects which are related to magnetic particle orientation. The empirical formulas from mean field theory and the Mooney equation are used to relate suspension viscosity to particle concentration. Intrinsic viscosities of these two different types of rod-like magnetic particle suspensions are found to exceed the prediction of hydrodynamic theory for dilute suspensions and support the existence of flocs containing significant amounts of immobilized suspending medium due to native attraction forces among particles in the microstructures.

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