2020-06-01 10:47
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获得纳米级颗粒的粒径分布对任何测 量方法都具有挑战。对于传统的分级方法, 如筛分或过滤而言,这些颗粒太小了。至 于计数法,则需要十分昂贵的高分辨率电 子显微镜,且这种视觉分析系统的统计性 很差。对光学系统,无论激光衍射法还是 动态光散射法,聚集和/或团聚的倾向会带 来困难,因为光波会把这些牢固的聚集体 和松散的团聚物“看”成是粗大颗粒,而好 的分散往往是非常需要恰当的分散剂和技 巧的。如果需要近在线表征,声谱是最合 适的方法。
水泥浆体是一个非常复杂的非平衡系统,随着时间的推移逐渐发生变化,因此需要特别留意样品处理和建立有意义的测量方法。每一个采用超声法表征水泥系统的新的研究团队都应遵循方法开发的同样路径。水泥浆体具有独特性质,本文描述了表征水泥这一独特性质过程的一些通用方法。
借助超声技术,能够获取水泥浆体及其凝固过程中有关添加剂作用机制的重要信息。将水泥加入水中后,同时发生两个过程:其一,离子被溶于水;其二,硅酸钙基团发生初始水化,生成水化硅酸钙 (C-S-H 基团)。在接下来的 4 个小时里,水化速率稳步升高,生成 Ettringer 微晶。 在以下的国外分析报道中,使用标准市售水泥(CEM I42.5 R和CEM 2925),以去离子水为分散介质(最大电导率 10 μS/cm)。分散剂为聚羧酸酯、萘磺酸盐和一种含硫的水溶性共聚物 (FM2453)。
不同分散体系表现出各种不稳定效应,部分如图1所示。很难给“分散体系的稳定性”找到一个确切的定义,因为可能起作用的过程多种多样,其中一种的可能性如下: 在稳定的分散体系中,颗粒会保持其初级结构——前提是连续相和分散相之间的密度差△ρ要小,还要粒径∅小于1μm,zeta电位(ζ)的绝对值大于30mV; 相反,在不稳定分散体系中,颗粒的初级结构无法保持,会发生不可逆改变,如图1。术语“可再分散的分散体系(redispersible dispersion)”意为颗粒絮凝为所谓“次级最小”——这种情况可进行再次分散。上述定义意味着,只用一个参数来描述“稳定”是不够的,而是要结合多种不同方法,才能够进行真正的稳定性分析。