电流变液固体的三维结构

本文运用基于多极展开原理的Ｒａｙｌｅｉｇｈ方程，研究电流变液体系中的多极矩相互作用。计算了体心四方、六角密堆积、面心立方三种结构的有效介电常数，通过比较上述三种结构的有效介电常数与其临界体积比的比值，证明了电流变液由液相向固相转化后所形成的基态结构为体心四方。     

电流变液中的电导率效应研究

基于Maxwell-Wagner模型,推广基于多极展开原理的Rayleigh方程研究电流变体系的电导率效应,计算了其有效介电常数和剪切模量,结果发现颗粒球为导体时颗粒间相互作用力对它们间的距离十分敏感。在高频率外场作用下,体系剪切模量仅由颗粒和液体的介电常数决定而与其电导率无关,在低频率外场作用下,体系剪切模量则由颗粒和液体的电导率决定。     

金属粒子/绝缘油体系的力学性质

推广基于多极展开原理的Rayleigh 方程研究具有绝缘外层的金属粒子和绝缘油所组成的理想电流变体系的力学性质,计算了体系的有效介电常数. 基于颗粒链模型, 研究体系剪切应力随剪切角的变化关系,计算了体系的剪切模量.     

立方结构的导电磁球的有效磁导率

用迭代方法研究了磁流变体中体心立方结构、面心立方结构及简立方结构3种立方格子导电球的有效磁导率与磁导率比、趋肤深度及频率的依赖关系.结果发现：3种立方格子结构的导电磁球的有效磁导率为一复数,在临界体积比时,3种结构中,面心立方结构的有效磁导率最大,计算结果与文献[10-12]的实验结果符合较好.     

具有复合结构颗粒的介电相互作用

讨论了电流变液分散相固体颗粒采取分层复合结构时可能对电流变效应产生的影响．分析过程基于介电极化理论．给出了电场作用下具有复合结构颗粒间的结合能、失配参数的解析表达式，分析了固体颗粒各层的材料性质、厚度、介电常数等因素变化对颗粒间结合能的影响．讨论显示：尽管复合结构颗粒的电流变液具有较为复杂的失配参数表达式，但与单一结构颗粒的电流变液相比，两者在颗粒间结合能的表现上十分类似，提示了以改善电流变效应为目的而采用复合结构固体颗粒作为分散相的建议缺乏理论依据．同时还发现，颗粒外覆层厚度的变化随介电常数的不同、对颗粒间结合能的影响具有正、逆两种效应．     

带壳球形颗粒复合介质的有效介电响应

本文对线性（或非线性）的带壳球形颗粒分布于一线性基质的复合介质的线性（或非线性）有效介电响应进行了研究．以前的研究表明,在与核和壳的介电性质有关的条件下,这种三元复合体系（带壳）可等价于一个二元体系（不带壳）,然而,研究结果表明,当壳和基质的介电性质满足一定条件时,该三元复合体系也能等价于无壳实心球颗粒无规分布于原来的基质中的一个二元复合体系．这个等效的无壳实心球颗粒半径比上述三元复合体系中的球核颗粒大。若核颗粒为非线性材料,则满足一定条件时,该复合材料的体非线性介电响应也可得到增强．最后,我们讨论了带壳的球状颗粒复合介质的有效介电常数的依赖关系。     

用光镊研究介质微粒在交流电场下的相互作用

综合利用光镊定位、高速摄像、图像处理系统和低介电常数电流变液颗粒，在动态情况下，直接验证交流外电场下电偶极子对间的相互作用。测量了2个μm量级的玻璃微珠之间作用力与球心间距和结构形成时间的关系，获得电流变颗粒在交流电场作用下的结构响应时间和相互作用强度。所采用的光镊－摄像－影像处理系统的空间分辨率为0．26μm，图像最高采样率为8000幅／s，对应的最优时间分辨率为125μs。由于所研究的体系使用同真实电流变颗粒同样大小的颗粒，所以对寻找更好的电流变液材料具有意义。     

均匀外场条件下偏心介质球的有效介电常数

本文讨论均匀外场条件下偏心介质球的电场分布.采用分离变量法和级数展开法以及引入有效介电常数概念求出了球内外的电场,给出了球外有效电偶极矩和电四极矩的近似表达式p=4πε3E0b3εef-ε3/εef+2ε3,其中,εef可看成同心微粒介质球的有效介电常数,εef=3β22εe-2cβ21(2ε2-εe)/3β22ε2+...     

六角密堆积结构的有效介电常数

本文导出一般形式的Rayleigh方程和混杂介质的有效介电常数公式，计算了介电粒子构成的六角密堆积结构的有效介电常经，从理论上讲．笔者的计算可准确到任意高阶矩，因而结果是精确的。     

对电流变体系相变的进一步讨论

从二个不同的侧面,进一步讨论了电流变体系的相变问题, 使人们更清楚地理解电流变体系相变的物理本质.以前的讨论只考虑了由于悬浮颗粒的极化所导致的吸引作用,而忽略了实际存在的排斥作用.考虑了排斥作用后,所求出的临界电场,除了与温度和介电常数有关外,还与颗粒之间的排斥作用有关,弥补了以前讨论中存在的不足.     

立方格子导电球的有效介电常数的频率依赖性

利用Maxwell-Wagner模型,同时采用John Lam在磁流变体中研究磁导率的迭代方法,研究了电流变体中3种结构的立方格子导电球的有效介电常数与频率的依赖关系.结果发现,有效介电常数依赖于外加电场的频率,在高频条件下ω≥0.1-1 kHz,有效介电常数依赖于导电球与流体的介电常数比,而在低频或直流条件下,是电导率起主要作用.所得结果与相关实验结果基本吻合.     

电流变液固体的力学性质(英文)

本文推广基于多极展开原理的Rayleigh方程,研究电流变液固体的力学性质。计算了电流变液固体的有效介电常数、剪切应力随剪切角的变化关系及其剪切模量。     

电流变液的分子动力学模拟

运用分子动力学方法研究了电流变液的在外电场下的液－固相变过程,原子间的相互作用采用简单偶极势来描写,计算结果表明：对于一个给定的外电场,当系统温度逐步降低的时间,电流变液中的颗粒首先会沿电场方向排列成链状结构,然后逐步转变成块状体四方结构。研究结果与作者前期用统计力学方法所得结论相一致,也与实验结果比较吻合。     

气液固三相放电反应器中等离子体化学过程增强

采用动态快速扫描UV-V is吸收光谱,研究了双向窄脉冲电源引发的等离子体化学反应器中,固体填料对气、液、固三相放电脱除废水中靛蓝二磺酸钠(ind igo carm ine,IDS)的影响.实验结果表明:固体填料的填充对气液两相放电反应器中的等离子体化学过程具有明显的增强作用;增强的程度由填料的特性决定,相同条件下,填充介质球填料时的处理效果好于填充导体填料时的,而且玻璃球介质填料又优于陶瓷填料;填充介质球的等离子体反应器中IDS的脱色为一级反应.     

电流变体系中的相变

基于点偶极子模型, 用统计的方法计算电流变体系的自由能, 考虑体系中粒子的渗透压,研究其液- 固相变.理论研究结果表明:当外加电场强度大于一临界值 E_c 时, 渗透压变为负值,体系发生由液相向固相的转化.