How to Reduce the Crack Density in Drying Colloidal Material?
Comment réduire la densité de fractures dans des gels colloïdaux ?
CNRS, UMR 7608, Lab FAST, Bât. 502, Campus Univ.
91405, Orsay – France
email: boulogne@fast.u-psud.fr
* Corresponding author
The drying of a colloidal dispersion can result in a gel phase defined as a porous matrix saturated in solvent. During the drying process, high mechanical stresses are generated. When these stresses exceed the strength of the material, they can be released in the formation of cracks. This process strongly depends on both the mechanical properties of the material and the way the gel consolidates. In this report, we give experimental evidences that the number of cracks formed in the consolidating film depends on the drying rate, the nature of the solvent and the mechanical properties of the colloidal particles.
Résumé
Le séchage d’une dispersion de particules colloїdales peut conduire à la formation d’une matrice poreuse saturée en solvant. Au cours de l’évaporation, de fortes contraintes mécaniques sont générées. Lorsque ces contraintes excèdent celles de cohésion du matériau, elles sont relaxées par la formation de fractures. Ce processus dépend fortement à la fois des propriétés mécaniques du matériau et de la manière dont le gel se consolide. Dans ce rapport, nous apportons des preuves expérimentales indiquant que la densité des fractures formées au cours de la consolidation du film dépend de la cinétique de séchage, de la nature du solvant et des propriétés mécaniques des particules colloїdales.
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