二元相似颗粒的随机充填密度：重新审视Onsager模型
摘要：相似颗粒的二元随机堆积分数的范围从单位到远超过2进行了研究。重新考察了Onsager提出的针对长圆柱体和圆柱体的经典排斥体积模型[1]，推导出这些二元堆积的渐近准确表达式。从Taylor级数展开可得，二元多分散度导致的堆积分数增加等于2f(1 - f)X1(1 - X1)(u - 1)^2 + O((u - 1)^3)，其中f是单一尺寸）堆积分数，X1是一个组分的数量分数，u是两个颗粒的尺寸比。这个方程与Mangelsdorf和Washington提供的用于随机紧堆的半经验表达式[2]非常吻合。结合两种方法，提出了一个通用的显式方程，适用于大于2的尺寸比。这个表达式与计算机模拟的二元长圆柱体堆积、包括球体的随机紧堆和随机松堆（1 < u < 2）进行了广泛比较。所得到的通用闭合式方程与使用四种不同计算机算法和随机紧堆和随机松堆（RLP）压实状态的随机堆积数据集非常吻合。此外，本研究分析得到了不同压实状态下多分散粒子形状的单分散堆积分数图。该图的显式边界与广泛的随机紧堆和随机松堆数据集非常吻合。附录提供了发表的在0到无穷大方面比率的（球）长圆体的单分散堆积分数概述，并将其与Onsager理论相关联。
作者：H.J.H. Brouwers
论文ID：2209.09873
分类：Other Condensed Matter
分类简称：cond-mat.other
提交时间：2023-07-13