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影響多孔輕質(zhì)耐火澆注料泡沫穩(wěn)定性因素
1、液膜表面張力
泡沫形成時(shí)液體的比表面積增加,表面能也隨之增加,泡沫破裂時(shí)液體的比表面積減小,表面能也隨之下降。若液體的表面張力較小,Plateau區(qū)與平面液膜的壓力差小,由Laplace方程知,由平面區(qū)向Plateau區(qū)的排液速度將會(huì)減慢,可以延長(zhǎng)泡沫的壽命,即液膜表面張力和抗沖擊修復(fù)性能即穩(wěn)定性又高效更好
2、液膜的表面粘度
當(dāng)氣泡受到?jīng)_擊時(shí),液膜內(nèi)的液體會(huì)移動(dòng),使液膜局部變薄,表面吸附的雙親分子變少,導(dǎo)致該區(qū)域表面張力突然增加,在表面張力的作用下,其他部位的雙親分子遷移至該區(qū)域,使得表面張力恢復(fù)到之前的水平,但是雙親分子的遷移帶動(dòng)了鄰近液體的遷移,使得本來(lái)變薄的區(qū)域液膜變厚,穩(wěn)定性能增加。
3、發(fā)泡溶液的表面粘度
若發(fā)泡劑溶液的表面粘度較大,由它形成的液膜粘度也較大,強(qiáng)度也就越高。這主要是因?yàn)榘l(fā)泡劑溶液粘度大使得液膜的強(qiáng)度高,另外較大的粘度使液膜中的液體流動(dòng)性變差,排液速度變慢。通常發(fā)泡溶液的表面粘度大的溶液形成的泡沫的穩(wěn)定性更好,因?yàn)楸砻嬲扯却蟮娜芤罕砻嫖椒肿幼饔昧Υ螅耗?qiáng)度大,形成的泡沫穩(wěn)定性好。
4、表面電荷
當(dāng)液膜厚度與擴(kuò)散層相近時(shí),若液膜表面所帶電荷符號(hào)相同,則兩液面互相排斥,阻止了泡沫的破裂過(guò)程,增加了泡沫的穩(wěn)定性。
5、氣體的擴(kuò)散
曲面張力的存在,使得小氣泡逐漸被大氣泡吸收,也即小氣泡中的氣體通過(guò)液膜滲透到大氣泡中。溶液表面粘度高,氣體的擴(kuò)散受到的阻礙較大,這類溶液產(chǎn)生的泡沫較穩(wěn)定。若吸附分子排列緊密,氣體的透過(guò)性也較差,泡沫的穩(wěn)定性也較好。
6、外界條件
低溫時(shí)泡沫處于穩(wěn)定狀態(tài),隨著溫度的升高,分子間的距離增加,相互作用力變小,液體的表面張力變小,更容易起泡,但溫度繼續(xù)升高,溶液的粘度下降,排液速度增加,且高溫下水分蒸發(fā)的更快,泡沫穩(wěn)定性能變差。