第八章浆体的胶体化学原理2

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1、LOGOChapter.8 浆体的胶体化学原理浆体的胶体化学原理无机材料科学基础无机材料科学基础讲授人：罗婷讲授人：罗婷LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础本章重点本章重点: : 第一节第一节p 引言引言关键词：粘土关键词：粘土水系统水系统n 本章主要内容：粘土本章主要内容：粘土- -水系统的水系统的胶体化学知识胶体化学知识以及其胶以及其胶 体性质与陶瓷生产工艺性质的关系。体性质与陶瓷生产工艺性质的关系。v 粘土粘土水系统：由粘土颗粒分散在水介质中所形成的水系统：由粘土颗粒分散在水介质中所形成的 分散体系。分散体系。LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础一、流变学基础一、流变学基础 第一

2、节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （1）牛顿型）牛顿型 d dx xd dV Vcotd dx xd dv v（2）宾汉型）宾汉型 定义为屈服值f,dxdxdVdVf f如：水、甘油、低分子化合物溶液等如：水、甘油、低分子化合物溶液等如：新拌混凝土等如：新拌混凝土等dv/dxfLOGO无机材料科学基础无机材料科学基础一、流变学基础一、流变学基础 第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （3）塑流型）塑流型 陶瓷材料中最主要的流动方式陶瓷材料中最主要的流动方式流动流动不流动,11NNFFFF（4）假塑型）假塑型越搅越稀型,dxdv如：泥浆、油墨等如：泥浆、油墨等

3、如：淀粉、高分子溶液如：淀粉、高分子溶液F F1 1f fn nf fN N（5）膨胀型）膨胀型越搅越稠,dxdv如：面粉，如：面粉，Al2O3粉、石英砂粉、石英砂LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础二、粘土二、粘土- -水系统水系统第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （一）粘土的荷电性（一）粘土的荷电性 粘土粘土- -水系统有一个基本现象水系统有一个基本现象电泳和电渗电泳和电渗粘土带电粘土带电 1 1、负电荷、负电荷（1 1）负电荷产生的原因）负电荷产生的原因 晶格取代晶格取代 吸附在粘土表面的腐殖质离解吸附在粘土表面的腐殖质离解 粘土边面断裂（高岭土）粘土边面断裂（

4、高岭土）（2 2）负电荷的分布）负电荷的分布层状硅酸盐的层状硅酸盐的板面板面板板面面边边面面LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础二、粘土二、粘土- -水系统水系统第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （一）粘土的荷电性（一）粘土的荷电性2 2、两性电荷、两性电荷高岭土带电主要类型高岭土带电主要类型 在酸性介质中在酸性介质中PHPH6 在中性介质中在中性介质中PH7 在碱性介质中在碱性介质中PH8 3 3、净电荷、净电荷边面带正电荷边面带正电荷边面不带电边面不带电边面带负电边面带负电LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础二、粘土二、粘土- -水系统水系统第一节第一节 粘土

5、粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （二）粘土的离子吸附与交换性（二）粘土的离子吸附与交换性 主要介绍粘土主要介绍粘土阳离子吸附与交换特点、阳离子吸附与交换特点、 阳离子交换量及影响因素、阳离子交换顺序阳离子交换量及影响因素、阳离子交换顺序 1 1、粘土阳离子吸附与交换现象、粘土阳离子吸附与交换现象（2 2）阳离子交换的特点）阳离子交换的特点（1 1）离子的交换过程）离子的交换过程 同号离子相互交换同号离子相互交换 离子以等当量交换离子以等当量交换交换是可逆的交换是可逆的a2aa22NCCNa粘土粘土离子交换不影响粘土本身的结构特点，但可改变其胶体性质离子交换不影响粘土本身的结构特点，但可改

6、变其胶体性质应用：应用：利用粘土的交利用粘土的交 换性，可提纯粘土。换性，可提纯粘土。LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （二）粘土的离子吸附与交换性（二）粘土的离子吸附与交换性 2 2、粘土阳离子交换容量、粘土阳离子交换容量（cation exchange capacity，cec）定义：定义：100g干土吸附的阳离子的毫克当量数干土吸附的阳离子的毫克当量数 吸附的毫克当量吸附的毫克当量/100克干粘土克干粘土（1）交换容量大小的意义交换容量大小的意义反映粘土所带负电荷多少、可初步鉴定粘土矿物的种类反映粘土所带负电荷多少、可初步鉴定

7、粘土矿物的种类矿物矿物高岭石高岭石多水高岭石多水高岭石伊利石伊利石蒙脱石蒙脱石阳离子阳离子交换容量交换容量3 3151520204040101040407575150150LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 2 2、粘土阳离子交换容量、粘土阳离子交换容量（2） 影响交换容量大小的因素影响交换容量大小的因素n 粘土的矿物组成粘土的矿物组成n 粘土颗粒的细度粘土颗粒的细度交换量细度n 腐殖质的含量腐殖质的含量交换量含量n 介质的介质的PHPH值值n 介质的温度介质的温度n 吸附阳离子的电价与半径大小吸附阳离子的电价与半径大小交换量, 7P

8、H 交换量,T高岭石伊利石蒙脱石阳离子交换量不易被交换吸附阳离子半径大，不易被交换吸附阳离子电价高，LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 2 2、粘土阳离子交换容量、粘土阳离子交换容量（3） 阳离子交换次序阳离子交换次序 表征粘土与阳离子的结合能力的大小表征粘土与阳离子的结合能力的大小v离子被吸附的难易程度，取决于离子的电价和水化离子半径。离子被吸附的难易程度，取决于离子的电价和水化离子半径。v 其规律：其规律：n 浓度相同时，高价离子交换能力大浓度相同时，高价离子交换能力大水化半径水化半径离子在溶液中发生了水化作用后的半径离子在溶液中

9、发生了水化作用后的半径n 水化能力表征：水化能力表征：n 电价相同时，半径大的交换能力强电价相同时，半径大的交换能力强水化半径小水化半径小半径电价r rz zLOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 2、粘土阳离子交换容量、粘土阳离子交换容量（3） 阳离子交换次序阳离子交换次序阳离子被吸附的能力，有下列顺序：阳离子被吸附的能力，有下列顺序：vH+Al3+Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+Li+交换作用：大交换作用：大 小小 电价：电价： 高高 低低 半径：半径： 大大 小小 n说明：说明： 阳离子浓度相同时，电价愈高，交换能

10、力愈大阳离子浓度相同时，电价愈高，交换能力愈大 电价相同，离子半径愈小，交换能力小电价相同，离子半径愈小，交换能力小 低价离子浓度大于高价离子浓度时，可将高价离子置换下来。低价离子浓度大于高价离子浓度时，可将高价离子置换下来。 H+离子的交换能力最强，与粘土有强烈的吸附作用。离子的交换能力最强，与粘土有强烈的吸附作用。原因？原因？LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础二、粘土二、粘土-水系统水系统第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土胶体的电动性质（三）粘土胶体的电动性质 主要介绍粘土主要介绍粘土粘土颗粒与水介质作用的相关性质粘土颗粒与水介质作用的相关性质 1、粘

11、土与水的作用粘土与水的作用粘土表面存在粘土表面存在O2-、OH-与与H2O以氢键结合以氢键结合粘土表面的静电场粘土表面的静电场 使极性水分子定向排列使极性水分子定向排列粘土吸附水化阳离子粘土吸附水化阳离子v粘土与水作用的结果：粘土与水作用的结果：与作用程度不同的结合水形成了粘土胶团与作用程度不同的结合水形成了粘土胶团LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础二、粘土二、粘土-水系统水系统第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土胶体的电动性质（三）粘土胶体的电动性质 2、粘土胶核周围水的存在形式、粘土胶核周围水的存在形式牢固结合水：定向排列水，又称吸附水膜牢固结合水：定向

12、排列水，又称吸附水膜牢固结合水、疏松结合水和自由水牢固结合水、疏松结合水和自由水疏松结合水：定向程度低，又称扩散水膜疏松结合水：定向程度低，又称扩散水膜自由水：超出作用力场作用范围而存在的水分子自由水：超出作用力场作用范围而存在的水分子v提问：比较结构水、层间水、牢固结合水、疏松结合水和自由水提问：比较结构水、层间水、牢固结合水、疏松结合水和自由水LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础二、粘土二、粘土-水系统水系统第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土胶体的电动性质（三）粘土胶体的电动性质 3、粘土结合水量及其影响因素、粘土结合水量及其影响因素以以100克干土吸附

13、多少克水作为结合水量克干土吸附多少克水作为结合水量粘土的结合水量对粘土粘土的结合水量对粘土-水系统的工艺性质有影响水系统的工艺性质有影响v结合水量主要与阳离子电价及半径有关结合水量主要与阳离子电价及半径有关 两反规则两反规则n 对于同价离子，半径小，水化半径大，粘土结合水量多对于同价离子，半径小，水化半径大，粘土结合水量多 Li粘土粘土Na粘土粘土K粘土粘土n 对于异价离子，电价高时，粘土的结合水量少。对于异价离子，电价高时，粘土的结合水量少。LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土胶体的电动性质（三）粘土胶体的电动性质 4、粘

14、土胶体的电动电位、粘土胶体的电动电位电位电位（1） 电位的产生电位的产生紧靠粘土离子紧靠粘土离子吸附阳离子层（胶粒）吸附阳离子层（胶粒）松散分布层松散分布层扩散层扩散层扩散层吸附层胶核粘土XNaNaXMXMM)()( 胶粒（负电）胶粒（负电） （正电）（正电） 胶团胶团 v -电位：吸附层与扩散层之间的电位差。电位：吸附层与扩散层之间的电位差。LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土胶体的电动性质（三）粘土胶体的电动性质 4、粘土胶体的电动电位、粘土胶体的电动电位电位电位（2） 电位的大小电位的大小电位可通过下式计算：电位可通过

15、下式计算：D D4 4ddD D4 4uD水的介电常数，水的介电常数，u电泳速度，电泳速度，表面电荷密度表面电荷密度LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土胶体的电动性质（三）粘土胶体的电动性质 4、粘土胶体的电动电位、粘土胶体的电动电位电位电位（3） 影响影响电位的因素电位的因素 阳离子电价与半径阳离子电价与半径吸附阳离子的种类吸附阳离子的种类v 遵循两反规则，即：对于同价离子，半径越大，遵循两反规则，即：对于同价离子，半径越大，电位越低电位越低 对于不同价离子，电价越高，对于不同价离子，电价越高， 电位越低电位越低与水化膜厚

16、度有关，即与水化能力有关与水化膜厚度有关，即与水化能力有关vH+、Al3+、Ba2+、Sr2+、Ca2+、Mg2+、NH4+、K+、Na+、Li+电位：小电位：小 大大LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 阳离子浓度阳离子浓度ddd=0dd=0阳离子浓度阳离子浓度等电态等电态LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 有机质的影响有机质的影响 有机质含量高，扩散层增厚，有机质含量高，扩散层增厚，电位升高。电位升高。 4、粘土胶体的电动电位、粘土胶体的电动电位电位电位（3） 影响影响电位

17、的因素电位的因素（4） 电位与泥浆性能的关系电位与泥浆性能的关系 电位高悬浮性好电位高悬浮性好 研究研究电位为改善泥浆性能指出了方向和途径电位为改善泥浆性能指出了方向和途径实例：陶瓷浆料球磨时常加入钠盐作为添加剂实例：陶瓷浆料球磨时常加入钠盐作为添加剂LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （一）泥浆的流动性与稳定性（一）泥浆的流动性与稳定性 关键词：关键词：流动性、稳定性、稀释性、稀释剂（减水剂）流动性、稳定性、稀释性、稀释剂（减水剂） 三、粘土三、粘土-水系统的胶体性质水系统的胶体性质v 主要内容：粘土主要内容：粘土-水系统的胶体性质

18、，包括：流动性、稳定性、水系统的胶体性质，包括：流动性、稳定性、 触变性和可塑性触变性和可塑性 对于釉浆，可防止絮凝，在保证工艺条件下，水分减少，固体含对于釉浆，可防止絮凝，在保证工艺条件下，水分减少，固体含量高，釉浆比重大量高，釉浆比重大 使干燥耗能降低，增加粉料产出量使干燥耗能降低，增加粉料产出量稀释的意义：稀释的意义： 降低坯体收缩，缩短模具干燥时间，提高生坯强度降低坯体收缩，缩短模具干燥时间，提高生坯强度LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （一）泥浆的流动性与稳定性（一）泥浆的流动性与稳定性 三、粘土三、粘土-水系统的胶体性质

19、水系统的胶体性质1、稀释的现象及机理、稀释的现象及机理 加入适量电解质加入适量电解质可使屈服值下降，可使屈服值下降，粘度降低；粘度降低； 加入不同电解质加入不同电解质其屈服值和粘度下其屈服值和粘度下降程度不同降程度不同（Na要好于要好于Ca）LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （一）泥浆的流动性与稳定性（一）泥浆的流动性与稳定性 三、粘土三、粘土-水系统的胶体性质水系统的胶体性质1、稀释的现象及机理、稀释的现象及机理 加入少量，粘度降低；加入少量，粘度降低； 加入量多，粘度增大加入量多，粘度增大 不同电解质效果不同，不同电解质效果不同

20、， 而且而且NaSiO3比比NaOH稀稀 释效果好释效果好LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （一）泥浆的流动性与稳定性（一）泥浆的流动性与稳定性 三、粘土三、粘土-水系统的胶体性质水系统的胶体性质1、稀释的现象及、稀释的现象及机理机理板板面面边边面面面面-面面边边-面面边边-边边稀释稀释机理：机理：消除粘土边面上的异号电荷，消除粘土边面上的异号电荷，使边使边-面、边面、边-边结构转变边结构转变 成面成面-面排列方式面排列方式，才能出现粘度下降，流动性变好。，才能出现粘度下降，流动性变好。LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节

21、第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （一）泥浆的流动性与稳定性（一）泥浆的流动性与稳定性2、稀释的条件、稀释的条件（1）介质需呈碱性）介质需呈碱性（2）必须有一价阳离子交换粘土离子原来吸附的离子）必须有一价阳离子交换粘土离子原来吸附的离子k kf f2 2d df f2 2（3）阴离子的作用）阴离子的作用 促使阳离子交换进行更彻底促使阳离子交换进行更彻底与原料上吸附的阳离子形成不可溶或稳定的络合物与原料上吸附的阳离子形成不可溶或稳定的络合物Ca-粘土粘土 + NaOH Na-粘土粘土 + Ca(OH)2Ca-粘土粘土 + Na2CO3 Na-粘土粘土 + CaCO3Ca-粘土粘土

22、 + Na2SiO3 Na-粘土粘土 + CaSiO3LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （一）泥浆的流动性与稳定性（一）泥浆的流动性与稳定性2、稀释的条件、稀释的条件（3）阴离子的作用）阴离子的作用 聚合阴离子的作用聚合阴离子的作用特殊吸附作用，见书特殊吸附作用，见书135页表页表8-4中和了原来的正电荷，使表面总负电荷数增加中和了原来的正电荷，使表面总负电荷数增加如：水玻璃、六偏磷酸钠、单宁酸钠、蛋白质钠盐如：水玻璃、六偏磷酸钠、单宁酸钠、蛋白质钠盐v应用：生产中调节泥浆并不是使泥浆处于粘度最低状态应用：生产中调节泥浆并不是使泥浆

23、处于粘度最低状态LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （二）泥浆的触变性（二）泥浆的触变性 关键词：触变性、触变结构关键词：触变性、触变结构 三、粘土三、粘土-水系统的胶体性质水系统的胶体性质1、触变性、触变性n泥浆静止不动时似凝固体，而一旦搅动后又重新获得流动性，并泥浆静止不动时似凝固体，而一旦搅动后又重新获得流动性，并可多次重复的性质。可多次重复的性质。2、触变结构（卡片结构、纸牌结构）、触变结构（卡片结构、纸牌结构）霍夫曼首先解释了泥浆具有触变性的原因霍夫曼首先解释了泥浆具有触变性的原因并提出了触变结构并提出了触变结构“卡片结构卡

24、片结构”“卡片结构卡片结构”形成的原因：形成的原因：边面和板面所带异号电荷吸引边面和板面所带异号电荷吸引LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （二）泥浆的触变性（二）泥浆的触变性 三、粘土三、粘土-水系统的胶体性质水系统的胶体性质3、如何描述触变性？、如何描述触变性？4、影响触变性的因素、影响触变性的因素 含水量含水量 矿物组成矿物组成n稠化度稠化度smin3030稠化度 胶粒的大小与形状胶粒的大小与形状 电解质的种类与加入量电解质的种类与加入量 温度温度冬季输送的泥浆冬季输送的泥浆要预热，使流动要预热，使流动性变好，触变性性变好，触变

25、性小，尤其是在北小，尤其是在北方地区。方地区。LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土的可塑性（三）粘土的可塑性 三、粘土三、粘土-水系统的胶体性质水系统的胶体性质 当粘土与适当比例的水混合均匀制成泥团，该泥团受到高于某当粘土与适当比例的水混合均匀制成泥团，该泥团受到高于某一个数值的剪应力作用后可塑造成任何形状，去除应力泥团仍然保一个数值的剪应力作用后可塑造成任何形状，去除应力泥团仍然保持其形状不变的性质。持其形状不变的性质。1、应力、应力-应变曲线应变曲线当当FfA（屈服值），应力与应变成正比，弹性体（屈服值），应力与应变成正

26、比，弹性体当当fAFfB ，泥团出现裂纹，泥团出现裂纹 n 粘土泥团为什么具有可塑性？可塑性受哪些因素的影响？粘土泥团为什么具有可塑性？可塑性受哪些因素的影响？n 如何调整改善泥团的可塑性？如何调整改善泥团的可塑性？LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土的可塑性（三）粘土的可塑性 三、粘土三、粘土-水系统的胶体性质水系统的胶体性质2、可塑性机理、可塑性机理泥料的可塑性是泥团中泥料的可塑性是泥团中引力和斥力引力和斥力不断抗衡，不断建立新平衡不断抗衡，不断建立新平衡 的过程。的过程。当应力使间距缩短当应力使间距缩短斥力为主斥力为主

27、变形变形 应力消除后间距变大应力消除后间距变大引力为主引力为主保形保形 同性电荷相斥同性电荷相斥引力引力边边-面静电吸力面静电吸力 毛细管力毛细管力 范德华力范德华力 毛细管力大，则成型时阻力大，毛细管力大，则成型时阻力大，屈服值高，可塑性好；适当的屈服值高，可塑性好；适当的含水量和较细的颗粒可以获得含水量和较细的颗粒可以获得较大的毛细管力较大的毛细管力LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土的可塑性（三）粘土的可塑性2、可塑性机理、可塑性机理 颗粒间作用力与水膜厚度的关系颗粒间作用力与水膜厚度的关系 在形成连续水膜的基础上，水

28、膜越薄，颗粒之间作用力增加。在形成连续水膜的基础上，水膜越薄，颗粒之间作用力增加。水膜薄水膜薄毛细管半径毛细管半径毛细管力毛细管力。 颗粒间作用力与可塑性的关系颗粒间作用力与可塑性的关系 毛细管力（颗粒间引力）毛细管力（颗粒间引力）产生形变所需的力产生形变所需的力（使颗粒间相对移（使颗粒间相对移动所需力）动所需力）屈服值屈服值可塑性可塑性 泥团具有可塑性的条件泥团具有可塑性的条件 需要具备一定的含水量需要具备一定的含水量 n含水量适当，颗粒表面形成很薄的连续水膜含水量适当，颗粒表面形成很薄的连续水膜 毛细管力毛细管力可塑性可塑性 LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第一节第一节 粘土粘土水

29、系统的流变性质水系统的流变性质 （三）粘土的可塑性（三）粘土的可塑性3、影响可塑性的因素、影响可塑性的因素 吸附阳离子的种类吸附阳离子的种类H-土土M3+-土土M2+-土土M+-土。土。 粘土矿物组成粘土矿物组成比表面积比表面积毛细管力毛细管力可塑性可塑性。蒙脱石比表面积高岭大得多，。蒙脱石比表面积高岭大得多，故蒙故蒙高高 颗粒细度和形状颗粒细度和形状 n颗粒细度颗粒细度毛力毛力可塑性可塑性（水膜薄（水膜薄毛径毛径毛力毛力）；）；板状、短柱状比表面积板状、短柱状比表面积球状、立方状，故前者可塑性球状、立方状，故前者可塑性后者；后者；大、中、小颗粒级配合适大、中、小颗粒级配合适可塑性可塑性。 含

30、水量含水量 LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第二节第二节 瘠性料的悬浮与塑化瘠性料的悬浮与塑化一、瘠性料的悬浮一、瘠性料的悬浮 方法方法控制料浆的控制料浆的PH值值添加有机悬浮剂添加有机悬浮剂1、控制料浆的、控制料浆的PH值值电位电位（1）两性氧化物可用此法）两性氧化物可用此法如：如：Al2O3、Cr2O3和和Fe2O3等等 两性氧化物与酸、碱都能反应，两性氧化物与酸、碱都能反应， 生成的产物在溶液中能解离生成的产物在溶液中能解离 两性氧化物在酸性介质中呈碱性两性氧化物在酸性介质中呈碱性可电离出可电离出OH-两性氧化物在碱性介质中呈酸性两性氧化物在碱性介质中呈酸性可电离出可电离出H+L

31、OGO无机材料科学基础无机材料科学基础第二节第二节 瘠性料的悬浮与塑化瘠性料的悬浮与塑化一、瘠性料的悬浮一、瘠性料的悬浮 1、控制料浆的、控制料浆的PH值值（2）PH值与值与电位和电位和的关系的关系 PH=13 pH PH=39 pH PH=912 pH PH=1214 pH LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第二节第二节 瘠性料的悬浮与塑化瘠性料的悬浮与塑化在酸性介质中：在酸性介质中： 当当PH值很小时，值很小时，HCl浓度大，胶粒带正电荷大，对浓度大，胶粒带正电荷大，对Cl离子离子吸引力大，导致扩散层变薄，电位较低吸引力大，导致扩散层变薄，电位较低3232)(23OHAlOHOAlO

32、HAlClHClOHAl23333)(HClOHAlClOHAlCl)(223HClOHAlClOHOHAlCl222)()()(22ClOHAlClAlCl、 PH值增大，值增大，Cl离子浓度小，胶粒带正电荷少，对离子浓度小，胶粒带正电荷少，对Cl离子吸离子吸引力弱，导致扩散层变厚，电位升高，引力弱，导致扩散层变厚，电位升高，PH=3-4,扩散层最厚扩散层最厚LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第二节第二节 瘠性料的悬浮与塑化瘠性料的悬浮与塑化在碱性介质中：在碱性介质中： 当当PH值增大，钠离子和值增大，钠离子和AlO2-也增多，扩散层增厚，也增多，扩散层增厚， 电位增大，当电位增大，当

33、PH=12,达到最大值达到最大值22322HAlOOHOAlOHNaAlONaOHHAlO222NaAlO 、2 PH值继续增大大于值继续增大大于12，形成的较多的钠离子，也使得胶粒，形成的较多的钠离子，也使得胶粒 表面负电荷增多，使得与钠离子吸引力增大，扩散层厚度降表面负电荷增多，使得与钠离子吸引力增大，扩散层厚度降 低，电位降低。低，电位降低。LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第二节第二节 瘠性料的悬浮与塑化瘠性料的悬浮与塑化一、瘠性料的悬浮一、瘠性料的悬浮 1、控制料浆的、控制料浆的PH值值2、添加有机表面活性物质、添加有机表面活性物质（阿拉伯树胶、明胶、羧甲基纤维素）（阿拉伯树胶

34、、明胶、羧甲基纤维素） 作悬浮剂作悬浮剂用量较多（用量较多（1-1.5%）作沉淀剂作沉淀剂用量少（用量少（2%）形成交叉网络结构形成交叉网络结构形成单个链状结构形成单个链状结构LOGO无机材料科学基础无机材料科学基础第二节第二节 瘠性料的悬浮与塑化瘠性料的悬浮与塑化一、瘠性料的悬浮一、瘠性料的悬浮 二、瘠性料的塑化二、瘠性料的塑化 瘠性料压力（注浆）成型时必须使用添加剂。瘠性料压力（注浆）成型时必须使用添加剂。 高分子化合物具有曲卷状线性分子，本身有粘性，具有极性基高分子化合物具有曲卷状线性分子，本身有粘性，具有极性基团，在溶液中形成水化膜。当颗粒吸附后，能较好地分散，同时，团，在溶液中形成水化膜。当颗粒吸附后，能较好地分散，同时，由于线性分子不规则曲卷，在外力作用下可变形，外力消除后能保由于线性分子不规则曲卷，在外力作用下可变形，外力消除后能保持曲卷状态不变持曲卷状态不变赋予瘠性料变形和保形的能力赋予瘠性料变形和保形的能力 无机增塑剂和有机增塑剂无机增塑剂和有机增塑剂CMC羧甲基纤维素、羧甲基纤维素、PVA聚乙烯醇、聚乙烯醇、PVC聚氯乙烯、聚氯乙烯、PVAC聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯