颗粒间作用力影响颗粒体系流变性能的研究进展

悬浮颗粒体系在许多工业中都能见到踪影,比如矿物加工、水和废水处理、陶瓷加工、造纸、食品加工工业等.对于胶体颗粒悬浮体系,颗粒间的相互作用力是控制体系的剪切流变性能、密实化性能和沉积性能的关键因素[1,2].当颗粒间的作用力为排斥力时(排斥性颗粒体系),颗粒不易“抱团”,颗粒体系在溶液中处于稳定的分散状态.而由于布朗热运动的作用,颗粒的沉降速度很小.不过,对于这样的体系,一旦颗粒最终都沉降下来形成颗粒网络就很密实;而且即使在较低的外压下被压缩,沉积层也很容易达到较高的固体体积比率(含水量少).排斥性颗粒体系的黏度很低,剪切流变抗力很小.反之,如果颗粒间的作用力是吸引力(吸引性颗粒体系),颗粒就极易形成团块.团块一般包含很多单个颗粒,质量较大,因此团块的沉降速度比单个颗粒快得多.由此形成的颗粒网络的性质完全与排斥性颗粒体系相反它的密度低、含水量高,需要更高的外压力才能密实化;而且颗粒网络的黏度高,剪切流变抗力较高[3].