【摘要】：借助非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)理論模型,較為系統(tǒng)地研究了低溫保護(hù)劑微液滴在液氮表面冷凍過(guò)程中的溫度和結(jié)晶度分布.研究結(jié)果表明,微液滴在經(jīng)歷相變溫區(qū)時(shí),呈現(xiàn)出表面區(qū)域結(jié)晶度最高,中間次之,中心區(qū)域最低的變化規(guī)律;且濃度越高,溫度和結(jié)晶度分布越不均勻,如50%甘油微滴表面區(qū)域與中心區(qū)域溫差為8K,但前者的結(jié)晶度大約是后者的41倍,而對(duì)于微水滴,兩個(gè)區(qū)域的溫差為1.10K,結(jié)晶度則相差6倍;微液滴體積對(duì)低濃度溶液的最終結(jié)晶度沒(méi)有影響,只是延長(zhǎng)了其凍結(jié)相變持續(xù)時(shí)間,如2和8μL20%甘油的相變時(shí)間分別約為14.48和19.82s;而對(duì)于高濃度溶液,沒(méi)有明顯的凍結(jié)相變溫區(qū),但呈現(xiàn)出體積越大,結(jié)晶度越高的變化規(guī)律,如2和8μL50%甘油的結(jié)晶度分別約為0.29×10~(-6)和0.80×10~(-6);隨著低溫保護(hù)劑濃度的增大,其相變溫度會(huì)明顯降低(水為273K,20%甘油為250K,50%甘油為225K,Vs55為158K),其最終結(jié)晶度也會(huì)顯著降低,如20%和50%甘油溶液的最終結(jié)晶度分別為1和5.61×10~(-7),而Vs55僅有5.70×10~(-16).

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