Реологические и акустические свойства дисперсий аэросила, метилаэросила и микроструктура

• Автор: Гамера, Анатолий Васильевич
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 167 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ СТРУКТУРЕРАВАНИЯ, УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ И РОТАЦИОННОЙ ВИСКОЗИМЕТРИИ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

1.1. Структурообразование в коллощных системах

1.2. Распространение ультразвуковых волн в дис персных системах

1.3. Реологическое поведение золей в динашче

ских условиях

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Выбор и характеристики объектов исследова

2.2 Методы исследований

2.2.1. Ультразвуковая спектроскопия

2.2.2. Ротационная вискозиметрия

2.2.3. Методы физикохимической механики, электронной микроскопии и светорассеяния
ГЛАВА 3. МИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСИЙ ГИДРАТИРОВАННОГО И МЕТИЛИЮВАННОГО АЭРОСИЛОВ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ад
3.1. Исследование механизмов поглощения ультра звуковых воля в гидрозолях аэросила
3.2. Изучение распространения ультразвуковых волн в дисперсиях на основе метилаэросила и парафиновых углеводородов
3.3. Применение ультразвуковой спектроскопии для изучения микроструктуры алкозолей гвдрати рованного и метилированного аэросилов Выводы
ГЛАВА 4. РЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ АЛКОЗОЛЕЙ АЭРОСЖА И гЖГИШРОСМА В ДИНШНЕСКИХ УСЛОВИЯХ
4Л Вязкостные свойства дисперсий на основе гидратированного аэросила и спиртов
4.2. Изучение вязкости алкозолей метилаэросила в диапазоне градиентов скоростей деформаций 1 с
4.3. Линяние химической природы поверхности и полярности дисперсионной среды на микрострук туру аэросилсодержащих дисперсий и механизм агрегации в них
ГЛАВА 5. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И МЕХАНИЗМ СТРУКТУРО0ЕРАВАНШ АЭРОСШСОДЕРЖАЩИХ ОГГАНОГЕЛЕЙ
5.1. Образование пространственных рыхлых структур
5.2. Прочностные и упругопластичновязкие свойства дисперсных систем на основе метилаэросила и спиртов
5.3. Механизм структурообразования аэросилсодер жащих коагелей и новые взгляды на природу критической концентрации структурообразова ния ККС в этих системах
ГЛАВА 6. ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В дальнейшем авторами на основе количественных расчетов было установлено существование агрегатов равновесного двухфазного состояния, при котором часть из них выпадает в осадок, а остальные частицы образовывают золь . В сделан обзор теоретических исследований агрегирования и построена равновесная статистическая теория устойчивости мелкодисперсной суспензии с учетом обратимого агрегирования частиц. Показано, что с. В лиофильных коллоидах энергия взаимодействия между частицами настолько мала, что тенденция к агрегированию преодолевается интенсивным тепловым движением . Как было количественно показано Ребиндером и Щукиным , следствием этого является термодинамическая устойчивость лиофильных систем, которая реализуется при низких значениях межфазной энергии. Обзор последних достижений в этой области приведен Щукиным в . Если для сильно взаимодействующих частиц реализовываются рыхлые упаковки, то в агрегативно устойчивой дисперсии компактные. В переходных случаях, когда в системе реализуются агрегаты, то соответственно формируется структура с промежуточным коэффициентом упаковки . Модель, учитывающая влияние размеров частиц и их агрегации на упаковку, построена в работах . Получена аналитическая зависимость тах 0Т радиуса частиц для упаковки с объемным содержанием выше 0,. Показано, что адсорбция жидкости также может привести к зависимости коэффициента упаковки от размера частиц. Таким образом, из изложенного можно прийти к выводу, что
структурообразование коллоидных систем определяется в первую очередь величиной межчастичного взаимодействия, а более конкретно, соотношением между энергиями притяжения, отталкивания и теплового движения. А константа Гамакера Р радиус частиц Н расстояние между ними ,7. С учетом электромагнитного запаздывания показатель степени величины Ь понижается на единицу, меняется также значение А ,7. Современная макроскопическая теория молекулярных сил между частицами основана на том, что взаимодействие между ними осуществляется посредством флуктуационного электромагнитного поля ,,4у. В отличие от подхода, предложенного Гамакером,на ее основе становится возможным, зная комплексные диэлектрические проницаемости дисперсной фазы и дисперсионной среды, корректно определить силы притяжения между частицами, величина которых согласовывается с экспериментальными данными 7 Наиболее полно исследования в области дисперсионных оил проанализированы в . Дерягиным и Ландау показано, что соотношение между силами молекулярного притяжения между частицами и электростатического отталкивания двойных ионных слоев определяет устойчивость гидрофобных коллоидов ,. Общий вид потенциала парного взаимодействия сфе
рических частиц в этом случае изображен на рис. При этом их фиксация в первичном или вторичном минимумах приводит к образованию коагуляционных структур различных типов вплоть до периодических коллоидных систем . Дополненная Фервеем и Овербеком теория устойчивости гидрофобных золей теория ДЯФО достаточно подробно изложена в большом количестве работ ,,,. Согласно Дерягину основной величиной, определяющей взаимодействие между частицами дисперсной фазы, является расклинивающее давление, определяемое как разность давлений в пространстве между взаимодействующими телами и в объеме жидкости . Кроме ионноэлектростатической и молекулярной составляющих расклинивающего давлений определенный вклад в его величину вносят также структурная составляющая, как результат перекрытия граничных слоев жидкости со структурой, измененной по сравнению с объемной фазой адсорбционная компонента, связанная с перекрытием диффузных адсорбционных слоев нейтральных молекул в неионных растворах составляющая, обусловленная стерическим взаимодействием адсорбционных слоев поверхностноактивных веществ или полимеров . Рассмотрим более подробно структурную составляющую расклинивающего давления П , поскольку именно она определяет поведение аэросила в полярных средах 5,,. Многочисленные экспериментальные данные показывают, что вблизи лиофильной поверхности образовываются сольватные слои жидкости с измененной структурой,и при их перекрытии возникает отталкивание между частицами ,.