纳米尺度下流体的流变及尺度效应

摘要

应用表面力仪研究了流体在纳米尺度下的流变及尺度效应。试验发现，体相状态时表现为典型牛顿流体的16 烷，在纳米膜厚状态下，出现了等效粘度随切应变速率的增大而减小的剪切稀化现象，并且等效粘度依赖于振动剪切的频率。随着膜厚从宏观量级进入到纳米量级，流体的特性具有了显著的膜厚相关性，其表现为等效粘度明显增大，流体出现了弹性特征，摩擦力表现出复杂的非牛顿特性。其他流体也表现出类似的特性，这些流变特性的改变，说明纳米尺度下流体具有与体相状态完全不同的特性。