Читать статья по физике: "Топологические модели кинетики структурообразования дисперсных систем" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

Приведенные в литературе [10-14] данные свидетельствуют о существовании определенной группы кривых кинетики структурообразования, экстремальная форма которых (рис. 1) воспроизводит геометрию простейшей катастрофы «складка» (рис. 2). Следует отметить, что согласие между экспериментальными и модельными кривыми выражается не только в отмеченном внешнем сходстве характера зависимостей, но и в их логическом обобщении.

Объяснение хода кривых, описывающих изменение во времени модуля быстрой эластической

деформации и резонансной частоты содержащих оксид магния водных суспензий пресс-порошков, в [10] связывается со спецификой поведения М^О. Дисперсии, включающие данный компонент, характеризуются низкой критической концентрацией структурообразования при которой возникает коагуляционная структура и проявляются вяжущие способности MgO аналогично цементно-минеральным смесям. Через несколько часов наблюдается резкое упрочнение системы вследствие взаимодействия поверхности частиц MgO с водой и формирования в результате этого связей между ними в виде цепей ОН - Mg - О - (MgO)n - Mg - ОН. Такие цепи со временем создают пространственный каркас и переходят в конденсационно-кристаллизационные структуры, что иллюстрируется увеличением модуля деформации (рис. 1, кривая 1). Определенный сброс значений кинетических показателей через 3,5 ч. объясняется [10] вероятным разупрочнением суспензии в начальный период образования точечных контактов. Для предотвращения формирования конденсационно-кристаллизационных структур и сохранения стабильности реологических свойств дисперсий необходимо ограничить рост структурных цепей и их взаимодействие. Требуемый эффект достигается введением в суспензию 0,5-1,0% (от массы твердой фазы) лимонной кислоты С3Н5О(СООН)3, вступающей в химическое взаимодействие с гидратированной поверхностью частиц оксида магния и его молекулами, присутствующими в растворе. Поскольку константа диссоциации лимонной кислоты мала, реакция протекает медленно. Образующиеся продукты реакции блокируют поверхность частиц, что ограничивает образование упрочняющих структур и обусловливает постоянство свойств системы (рис. 1, кривая 2). Рис. 1. Кривые изменения во времени т модуля быстрой эластической деформации Е суспензии MgO: 1 - без поверхностно-активного вещества; 2 - с 1% содержанием лимонной кислоты

дисперсия кинетика структурообразование

Аналогичный своеобразный характер изменения модуля деформации наблюдается [11] и на кривых структурообразования вулканизаторов на основе бутилкаучука, наполненных сажей, цементом или мелом. Графические зависимости Е от времени также имеют резко выраженные перегибы, являющиеся, скорее всего, следствием деструктивных процессов в рассматриваемых системах. Подобный вывод сделан [12-14] и в отношении хода пластограмм вяжущих дисперсий. При этом, как подчеркивается в упомянутых работах, хотя кинетический эффект из-за сложности

Похожие работы