材料科學(xué)基礎(chǔ)---第四章表面與界面-資料下載頁(yè)
2025-01-20 07:21本頁(yè)面
【正文】 水分子通過(guò)氫氧鍵而鍵合 ② 粘土表面的負(fù)電荷在粘土附近存在一個(gè)靜電場(chǎng)； ③ 粘土表面吸附著水化陽(yáng)離子 牢固結(jié)合水 （ 2）水的分類(lèi) ： 疏松結(jié)合水 自由水。 圖 426粘土膠團(tuán)結(jié)構(gòu)示意圖 （ 3）影響粘土結(jié)合水的因素： ① 粘土的礦物組成； ② 粘土的分散度； ③ 粘土吸附離子的種類(lèi)。 粘土吸附不同價(jià)的陽(yáng)離子的結(jié)合水量通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明： （ —與陽(yáng)離子交換序相反） ● 粘土與一價(jià)陽(yáng)離子的結(jié)合水量 與二價(jià)陽(yáng)離子的結(jié)合水量 與三價(jià)陽(yáng)離子的結(jié)合水量； ● 同價(jià)離子與粘土結(jié)合水量隨離子半徑增大，結(jié)合水量減少，如 Li+粘土結(jié)合水量 Na+土結(jié)合水量 K+土結(jié)合水量。 粘土膠體的電動(dòng)電位 (——與陽(yáng)離子交換序相反 ) 電動(dòng)電位（ ξ電位）： 吸附層與擴(kuò)散層相對(duì)移動(dòng)時(shí)兩者之間的電位差。 熱力學(xué)電位（ ψ電位）： 粘土質(zhì)點(diǎn)表面與擴(kuò)散層之間的總電位差。 ψ電位 ξ電位 圖 428 粘土的電動(dòng)電位 圖 427 影響粘土 ξ電位的因素： ① 陽(yáng)離子的電價(jià)和濃度。 不同價(jià)陽(yáng)離子飽和的粘土其 ξ電位順序： M+土M2+土 M3+土，而同價(jià)離子飽和的粘土其 ξ電位隨離子半徑增大， ξ電位降低。 ② 腐殖質(zhì)含量越大，負(fù)電荷越多， ξ電位越大。 ③ 粘土的礦物組成。 ④ 電解質(zhì)陰離子的作用。 ⑤ 粘土膠粒形狀和大小、表面光滑程度。 圖 429不同的陽(yáng)離子所飽和的粘土的電動(dòng)電位 離子半徑 四、粘土 水系統(tǒng)的膠體性質(zhì) 流變學(xué)基礎(chǔ) 返回 泥漿的流動(dòng)性與穩(wěn)定性 泥漿的流動(dòng)性 是指泥漿含水量低、粘度小而流動(dòng)度大的性質(zhì)。 泥漿的穩(wěn)定性 是指將泥漿不隨時(shí)間變化而聚沉，長(zhǎng)時(shí)間保持初始的流動(dòng)度。 （ 1）流動(dòng)性的表示方法： 用流動(dòng)度表示。 流動(dòng)度： ψ=1/η。 即為粘度的倒數(shù) 圖 431H高嶺土的流變曲線（ 200g土在 500ml溶液中 1—未加堿； 2— NaOH； 3— NaOH； 4— 0. 2N NaOH； 5— Ca（ OH） 2； 6— Ca（ OH） 2； 圖 432粘土泥漿稀釋曲線 1—高嶺土加 NaOH； 2—高嶺土及 Na2SiO3 圖 433 粘土顆粒在介質(zhì)中的聚集方式 （ A）、（ B）、（ C）分別表示在低濃度泥漿內(nèi)面 面分散；邊 面、邊 邊結(jié)合 （ D）、（ E ）（ F）分別表示在高濃度泥漿內(nèi)面 面分散；邊 面、邊 邊結(jié)合 稀釋機(jī)理： （ 2）泥漿膠溶須具備的條件： ① 介質(zhì)呈堿性； ② 必須由一價(jià)堿金屬離子交換粘土原來(lái)吸附的離子，使 ξ電位增大。 ③ 聚合陰離子在膠溶過(guò)程中的特殊作用： A、陰離子與原粘土上吸附的 Ca2+、 Mg2+形成不可溶物或形成穩(wěn)定的絡(luò)合物； B、聚合物陰離子在膠溶過(guò)程中的特殊作用（膠溶劑）。 泥漿的觸變性（ 觸變性順序與陽(yáng)離子交換序相同） （ 1）定義： 在外力作用下，其流動(dòng)性暫時(shí)增加，外力消除后能緩慢可逆的恢復(fù)原來(lái)結(jié)構(gòu)的性能。 （ 2）觸變機(jī)理： 與泥漿膠體的結(jié)構(gòu)有關(guān) 圖 434 高嶺石觸變結(jié)構(gòu)示意圖 （ 3）影響觸變性的因素： ① 粘土泥漿含水量； ② 粘土的礦物組成； ③ 粘土膠粒的大小與形狀； ④ 電解質(zhì)的種類(lèi)與數(shù)量； (與陽(yáng)離子交換序相同 ) 粘土吸附陽(yáng)離子價(jià)數(shù)愈小 ,或價(jià)數(shù)相同離子半徑愈小者觸變效應(yīng)愈小； ⑤ 溫度的影響。 （ 1）可塑性： 泥團(tuán)在外力作用下可塑成各種形狀，而外力解除后仍能保持這種形狀的性質(zhì)。如圖 435。 粘土的可塑性 （ —與陽(yáng)離子交換序相同） 圖 435 塑性泥料的應(yīng)力 應(yīng)變圖 （ 2）可塑性的表示方法： 可塑性 =屈服值 最大應(yīng)變 屈服值： 使泥團(tuán)開(kāi)始發(fā)生塑性形變所需的最低應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力，即屈服值。 最大應(yīng)變： 應(yīng)力增大到泥團(tuán)出現(xiàn)裂紋時(shí)的最大變形量。 （ 3）產(chǎn)生原因： 泥團(tuán)中存在毛細(xì)管力 （ 4）影響因素： ① 含水量： 粘土在相當(dāng)狹窄的含水量范圍（ 18%25%）內(nèi)才顯示可塑性。 ② 吸附的陽(yáng)離子種類(lèi)： 吸附不同的陽(yáng)離子的粘土顆粒之間吸力大小次序與粘土陽(yáng)離子交換序相同，因此其 屈服值和塑性強(qiáng)弱次序與陽(yáng)離子交換序相同。 ③ 粘土的礦物組成： 蒙脫石 〉 高嶺石。 ④ 此外，還有粘土腐殖質(zhì)的含量、介質(zhì)表面張力、泥料陳腐、添加塑化劑、泥料真空處理等 五、脊性料的懸浮與塑化 常用脊性材料： 氧化物、氮化物粉末、 水泥、混凝土漿體等。 脊性料泥漿懸浮方法： （ 1）控制料漿的 PH值； （ 2）有機(jī)表面活性物質(zhì)的吸附。 作業(yè)： 45 47 思考題： 49 410
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