干燥过程在微观上是不均匀的,骨架老化阶段毛细孔的内壁会不均匀地分布着块状的薄层液体,随着水分蒸发的进行,外表面到孔内蒸发面的距离越来越远,蒸发推动力也越来越小,从而液体的流动逐渐消失,液体在外表面的分布慢慢呈现不连续状态,此时干燥进入表干阶段。在这个阶段,蒸发完全在体相内部进行,蒸发速率对外部环境不再敏感,毛细孔内靠近外表面的液体呈不连续状态,液体的传递主要以扩散的方式进行。 干燥进......
2025-01-03干燥到达临界点后,水分蒸发速度开始进一步下降,这时固体骨架的收缩已经停止,该阶段孔内液体的传递主要仍以流动方式进行,同时伴随着蒸汽的扩散传递。因为液体的蒸发绝大部分仍在凝胶的表面即型壳表面进行。 凝胶在临界点时,骨架强度主要是依赖于大量的羟基架桥作用和少量的硅氧原子键的作用,溶胶和凝胶的转换是可逆的,如果此时浸涂下一层,会产生“回溶”现象,这是因为刚刚已经建立的刚性结构骨架重新变成了......
2025-01-03硅溶胶涂料凝胶开始时骨架很软,体系中的毛细张力也较小,随着水分蒸发和凝胶骨架收缩的进行,硅氧键骨架的机械强度逐渐增大,当骨架中硅氧键的刚性强度使骨架不能再继续收缩时,凝胶的结构就被固定了。若此时凝胶骨架的强度尚不足以抵抗毛细管压力,则凝胶会产生碎裂或龟裂。 该干燥过程的初始阶段毛细管力会导致毛细管孔径变小,随着毛细管孔径的逐渐变小,毛细管空隙中的蒸发液面会不断上移,一段时间内蒸发面会......
2025-01-03在凝胶干燥的初级阶段蒸发的主要是(4)的自由水部分。水分蒸发后使凝胶的网络介孔液面产生一个指向内部的弯月面,如果近似把介孔看为圆柱体[3],水分蒸发过程开始逐步深入到物料内部,此时干燥进入了降速阶段,其过程表现为毛细管内水分的迁移与汽化,蒸发速度主要取决于蒸发面的位置和蒸发弯液面上水蒸汽的分压Pv。根据Kelvin定律,在半径为r、湿润角为θ的毛细管中,弯液面上蒸汽分压Pv 与相同温度下对应的自由......
2025-01-02硅溶胶二氧化硅胶粒形成凝胶的固体骨架,水作为分散介质充满在其中,凝胶中的水共有四种存在方式:(1)靠氢键作用直接吸附在二氧化硅胶粒上的水,是羟基形式;(2)靠亲水基团吸附在胶粒周围的极化水层,水合羟基形式(3)被二氧化硅胶体网络结构包裹在微孔中的水,自由水形式,但运动受阻,类似“死水”;(4)凝胶间隙中的水,自由水形式。其中(1)(2)在凝胶总水中的比例很小;第(3)种水含量不少,但其运动(蒸发)......
2025-01-02硅溶胶涂料浸润模具后,由于涂层表面水分的蒸发,表面与内部间将产生湿度差,内部水分在湿度差的推动下,以液态水的形式不断向表面扩散。同时硅溶胶的胶粒不断地以胶体分散状态被析出,析出的二氧化硅胶粒以氢键结合,构成骨架,形成连通的高分子毛细管结构,最后完全丧失流动性而转变成凝胶,此时凝胶为湿凝胶。 ......
2024-12-31硅溶胶涂料是粘合剂硅溶胶、耐火材料粉体和少量功能助剂的混合物。硅溶胶熔模铸造制壳的过程实质上是硅溶胶涂料的胶凝过程,然后凝胶从湿凝胶变成干凝胶,干燥是一个关键的工艺过程,干燥过程中毛细管力的作用使得型壳的内部微观结构发生了一系列的物理和化学变化,可大体分成四个阶段,但每个阶段之间没有严格的界限,或者渐变或者交叠。 ......
2024-12-31一定浓度的溶胶在合适的条件下形成凝胶的过程称为胶凝。 硅溶胶胶凝过程中,干燥前期胶粒以氢键形成毛细管网络结构,干燥后期羟基脱水使氢键不断地形成硅氧共价键,胶粒三维增长,但因各个方向上的交联速度不同,交联密度会有所不同,最终形成非均相的,具有复杂微区的,树状高分子结构的凝胶。 ......
2024-12-30连续的分散相构成了凝胶的固体骨架,连续的分散介质形成了凝胶的流体部分,构成胶体的颗粒尺寸使得凝胶具有毛细管的微观结构。毛细现象是指液体在细管状物体内侧,由于液体和管壁之间的附着力与液体本身内聚力的差异、在垂直细管内上升或下降的现象,而这两种力之间的作用就是毛细管力的作用。 新鲜凝胶的毛细管结构中充满了液体分散介质,随着凝胶干燥的进行,凝胶将从液固两相转变为液固气三相,最终液相将全部被......
2024-12-30也称冻胶。溶胶中胶体粒子在一定条件下可相互连接,形成空间网状结构,结构空隙中充满了作为分散介质的液体,无论液体量多少,均将这种失去了流动性的分散体系称作凝胶。新鲜的凝胶叫湿凝胶,当凝胶中液体全部失去也称为凝胶,是干凝胶,干凝胶的结构空隙里面充满的是气体。 凝胶结构空隙中充满的液体为水时称作水凝胶。 凝胶有一定的几何外形,具有固体的力学性质,如有强度、弹性和屈服值等。但从......
2024-12-27从胶体的定义看,只要不同聚集态分散相的颗粒大小在1~100nm之间,在不同状态的分散介质中都可形成胶体体系。除了分散相与分散介质都是气体而不能形成胶体体系外,其余的8种分散体系均可形成胶体体系。分散介质为固体时,称为固溶胶;分散介质为气体时称为气溶胶;而把分散介质为液体的胶体分散体系称为液溶胶或溶胶。 ......
2024-12-26首先胶体不是一种特殊物质,也不是物质的本性,而是物质存在的一种特殊状态。胶体体系以分散相颗粒有一定的大小为特征(分散相颗粒的直径大小为1~100nm),胶粒本身与分散介质之间有明显的物理分界面,所以胶体体系是两相或多相的不均匀分散体系。 ......
2024-12-25硅溶胶是熔模铸造中常用的一种优质水基粘结剂。因其制壳时不需要化学硬化、高温强度好、高温抗变形能力强、易配成高粉液比的优质涂料,自上世纪六十年代被引入熔模铸造后,制壳的工艺技术就得到不断改进,而且相关理论发展也很快,但公开发表的文献大多是对制壳工艺过程和工艺参数的控制以及耐火材料的选择等方面的探讨,而熔模铸造过程中型壳微观结构方面的分析却暂未见相关报道。 ......
2024-12-24表面光滑、棱角清晰的优质精密铸件需要采用优质的熔模铸造型壳,而型壳宏观上表现的物理和化学性质是由其内部的微观结构决定的,本文从胶体化学和物理化学的角度,通过对硅溶胶熔模铸造型壳形成的过程中微观结构变化的剖析为优化熔模铸造制壳工艺提供理论依据。 ......
2024-12-23一般硅溶胶涂料的保存期为一年左右。考虑到硅溶胶对温度的敏感性,所以一般保存尽量在室内贮存,不能低于零度也不能超过40度。......
2024-12-20