黏度是流体的重要物理性质之一，在各种类型化工生产装置的工业设计中都需要加以考虑。液体的黏度反映了液体分子在受到外力作用而发生流动时分子间所呈现的内摩擦力，与液体的流体力学特征密切相关。目前，文献研究主要集中在温度对黏度的影响，而压强作为影响黏度的另一个重要因素，关于其对黏度的影响的研究相对较少。

通过改造显微镜，将金刚石对顶砧压机与CCD探测器相结合，设计了一种高压下液体黏度测量装置，利用该装置通过落球法测量了高压下[C2mim][BF4]的黏度，其测量值ηA如表6-10所示。高压下，压腔中的液体和金属微球受到压强的影响，两者的密度会随压强的增加而增加，其对实验结果的影响较为复杂。Piermarini等(1978)分析了两者密度改变造成的误差，确定了由微球密度和液体密度导致的测量误差小于2.3%，整体测量误差小于10%。

表6-10　常温(298 K)下，不同压强下[C2mim][BF4]黏度的测量值和修正值

为了提高黏度测量的精度，我们进一步分析了在金刚石对顶砧压腔中使用落球法所存在的边界效应。本实验中，样品腔的直径2R为320μm，深度2L为250μm，所用金属球钨球的直径2r为51.45μm。根据文献报道，当R/L≥0.6时，修正系数γ可由下式计算获得:

其中

(www.daowen.com)

将r＝25.725μm，L＝125μm，R＝160μm代入上式，获得修正系数γ为0.685。由于最高压只有1.34 GPa，样品腔的深度和直径与钨球直径的变化并不明显，因此可以认为高压下修正系数γ保持不变，从而进一步获得高压下[C2mim][BF4]的黏度值，如表6-10所示。Nishida等(2003)研究中测得常温(298 K)常压条件下[C2mim][BF4]的黏度为37 mPa·s。修正后的黏度和文献中的测量值基本近似，说明本方法的可靠性。

Piermarini等(1978)提出了一种压强与黏度关系的渐近线表达式，将液体高压下的黏度和玻璃化转变压强点进行了关联，其简化形式如下:

式中:η为不同压强P下的黏度值；Pg为玻璃化转变压强点；A和ν为系数。经过拟合得到A为11.9 mPa·s，ν为11.0，Pg为2.9 GPa，拟合曲线与实验值如图6-15所示。对于[C2mim][BF4]，通过拟合所获得的玻璃化转变压强点与Yoshimura等(2013)研究中利用红宝石荧光峰R1线展宽获得的玻璃化转变压强点(2.8 GPa)基本一致。

图6-15　常温(298 K)下，不同压强下[C2mim][BF4]的黏度，曲线为利用式(6-16)计算得到的曲线