空心核壳乳液的粘性和吸声性能研究

论文摘要

聚合物乳液的产品种类多、用途广,在国民经济中发挥着巨大的作用。加紧聚合物乳液的研究与开发,顺应了时代发展的需要。核-壳结构聚合物乳液因乳液粒子的核和壳可分别含有不同成分而具有各不相同的功能。研究核-壳结构聚合物乳液的流变性和吸声性能,对于乳液的最优化生产及其实际应用具有重要意义。 本文根据粘性流体力学的理论,研究核-壳结构聚合物乳液这种液—固二相流体的粘性,导出粘性系数与固体颗粒的尺寸、密度等量的变化关系的理论公式,得出模拟曲线,并与实验结果比较,通过实验对理论公式加以检验和改进。文中还根据声波的反射、折射特性,用等效参数法研究含球形空腔的板状聚合物材料的吸声性能,得出吸声系数随材料的弹性模量、空腔的尺寸、密度等量的变化关系。用Matlab程序实现吸声系数、反射系数与各个参量变化关系的模拟,绘制关系曲线。 结果表明,乳液的粘性系数随固相材料密度的增大而变小;当固相颗粒数增多或颗粒半径增大时,粘性系数也随之增大。含有球形空腔聚合物材料的吸声系数随单位体积内空腔数的增多而增大;材料密度和等效切变弹性模量增大时,吸声系数变小。

论文目录

• 前言
• 一、粘性流体的性质
• 1.1 粘性流体力学的发展
• 1.2 流体的粘性
• 1.3 流体微团的运动分析和变形率
• 1.3.1 速度分解定理
• 1.3.2 速度分解的几何图形和流体的变形率
• 二、粘性流体的基本方程式
• 2.1 流动过程中物理量的变化
• 2.2 连续方程——质量守恒定律
• 2.3 内维—斯托克斯方程——动量守恒定律
• 2.4 能量方程——能量守恒定律
• 2.5 球坐标系的微分方程组
• 三、流体——颗粒之间的相互作用
• 3.1 问题的提出
• 3.2 单个球的绕流问题
• 3.3 流体的粘性与固体颗粒的关系
• 四、关于吸声的基础知识
• 4.1 声波的物理性质
• 4.1.1 声波
• 4.1.2 声压
• 4.1.3 声阻抗
• 4.2 声波的反射和折射
• 4.2.1 垂直入射声波的反射和折射
• 4.2.2 斜入射声波的反射和折射
• 4.3 吸声机理
• 五、含球形空腔聚合物的吸声性能
• 5.1 等效物理模型
• 5.2 等效参数的计算公式
• 5.3 反射系数与等效参数关系曲线
• 5.3.1 空腔浓度对反射系数的影响
• 5.3.2 弹性体密度对反射系数的影响
• 5.3.3 等效切变弹性模量对反射系数的影响
• 5.4 吸声系数与等效参数关系曲线
• 5.4.1 空腔浓度对吸声系数的影响
• 5.4.2 弹性体密度对吸声系数的影响
• 5.4.3 等效切变弹性模量对吸声系数的影响
• 5.5 研究吸声系数的意义
• 参考文献
• 附录
• 致谢