液晶在电场和剪切耦合作用下的流变学行为*

• 作者: 乔小溪 孟永钢 张向军 温诗铸 田煜
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 液晶 流变行为 电黏效应 耦合作用
• 年，卷（期）: 2013,（17）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 346-354
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.176101

摘要

本文通过理论和实验对液晶5CB在剪切和电场耦合作用下流变行为进行了研究。采用液晶连续理论，建立了包括界面锚定能，弹性自由能，介电自由能和流动能在内的系统Gibbs自由能公式，通过最小化系统自由能的方法求解液晶在剪切和电场耦合作用下的取向分布及其黏度变化，从分子基础模型上揭示了液晶在耦合作用下的流变行为、微观机理及其影响规律，并通过流变测试对此进行验证。对比分析了理论和试验结果的误差和原因，发现界面锚定效应对于液晶分子的取向和黏度具有重要影响。理论和试验结果均表明，液晶在电场作用下具有明显的电黏效应，表现出非牛顿流变行为，其黏度值由剪切和电场的竞争和耦合作用共同决定。在外电场作用下液晶的黏度可以增加到初始值的4倍左右，液晶这种其自身黏度可随着外场(例如运动速度)改变的特性在一定的条件下可以自适应地满足不同工况对黏度的要求，这对实现智能摩擦润滑具有重要的意义。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	温诗铸	清华大学摩擦学国家重点试验室	156	3364	28.0	50.0
2	孟永钢	清华大学摩擦学国家重点试验室	94	907	17.0	24.0
3	乔小溪	清华大学摩擦学国家重点试验室	6	18	2.0	4.0
4	张向军	清华大学摩擦学国家重点试验室	49	266	10.0	14.0
5	田煜	清华大学摩擦学国家重点试验室	32	158	7.0	11.0