- Reologia e microstruttura di sospensioni di sfere in fluidi viscoelastici
In questo lavoro di tesi sono state studiate sospensioni di sfere rigide non Browniane in una mtrice viscoelastica in regime diluito e semidiluito. Vengono presentati due aspetti distintivi di tali sospensioni: una caratterizzazione reologica e la microstruttura indotta dal flusso.
Le proprietà reologiche delle sospensioni dipendono fortemente dalla percentuale volumetrica di fase sospesa. Lo studio affrontato in questo lavoro è stato finalizzato ad individuare proprio le caratteristiche di tale dipendenza per una sospensione di sfere di polimetilmetacrilato in una soluzione micellare. È stata studiata la dipendenza dei moduli viscoelastici e del tempo di rilassamento dalla frazione volumetrica di fase sospesa.
L’unico calcolo idrodinamico esatto per capire la dipendenza dei parametri reologici dalla frazione di fase sospesa f risale a Batchelor (1972) e vale solo in caso di flusso elongazionale.
Nel caso di flusso oscillatorio gli unici modelli esistenti che descrivono il modulo elastico ed il modulo viscoso sono dovuti ai lavori su blend polimerici di Oldroyd, Choi-Schowalter e Palierne.
Se si troncano al secondo ordine (in caso di sospensioni diluite ) gli sviluppi in serie delle equazioni ricavate dai precedenti studi citati, i risultati ottenuti risultano contraddittori. Inoltre, i casi sperimentali sono stati sempre incentrati su sospensioni altamente concentrate. L’unico lavoro sperimentale recente su sospensioni di sfere diluite e semidiluite non Browniane in un fluido Newtoniano ed in due viscoelastici risale al 2008 di Pasquino et al. In quest’ ultimo lavoro è stata confermata la lege di Batchelor anche per il modulo viscoso e si è ricavato che per fluidi viscoelastici la dipendenza da f risulta più alta che per i fluidi Newtoniani.