home

Измерение коэффициентов вязкости нематического жидкого кристалла МББА

?
ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЯЗКОСТИ
НЕМАТИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА МББА
Д. О. ШУСТОВ, В. Г. ГИЛЕВ
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
614990, Пермь, ул. Букирева, 15

Жидкие кристаллы (ЖК) – особое состояние некоторых органических
веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать
пространственные структуры, подобные кристаллическим. Течение жидкого кристалла характеризуется тремя векторами: директором n жидкого
кристалла, вектором скорости v и градиентом скорости grad v. Соответственно есть три основные геометрии при измерении анизотропных коэффициентов вязкости ЖК при его течении между двумя плоскостями [1]:
n || grad v ^ v – в этом случае получают значение коэффициента вязкости
η1; n || v ^ grad v – соответственно измеряется η2 и n ^ v ^ grad v – измеряется коэффициент вязкости η3. Для реализации 1 и 3 случаев обычно
применяют внешнее магнитное поле. Случай 2 можно реализовать, используя ориентацию молекул потоком.
Целью данной работы является экспериментальное исследование
температурной зависимости анизотропных коэффициентов вязкости нематического жидкого кристалла МББА.
Объект исследования. В качестве объекта исследования использовался нематический жидкий кристалл МББА(N - (4-метоксибензилиден)4-бутиланилин). Химическая формула: C18 H21NO.Молярная масса:
-1
267.37 г моль .
Приборы и методы
измерений. Исследования реологических
свойств проводились на ротационном реометре Physica MCR 501 австрийской фирмы Anton Paar. Для определения двух коэффициентов вязкости η2 и η3 использовалась система «конус-плита». Диаметр конуса:
d = 49.976 мм, угол α = 1.001°. Использование такой геометрии обеспечивает однородность градиента скорости сдвигового потока. Третий коэффициент вязкости η1 измерялся методом малых колебаний с амплитудой
в 1 угловой градус в геометрии «плита-плита» с использованием специальной магнитореологической насадки, позволяющей ориентировать молекулы ЖК перпендикулярно потоку. При таком типе испытания образца, деформация сохраняется постоянной, не нарушающей заданную ориентацию частиц. Для поддержания постоянной температуры использовалось специальное температурное устройство H-PTD 200 на основе эф79