第四章表面與界面

§4-1固體的表面表面：指一個相和它本身蒸氣（或真空）相接觸的分界面。界面：指一個相和另一個結構不同的相接觸時的分界面。一、固體表面的特征1、固體表面的不均一性理想晶體：各向異性，具有許多性能不同的表面。實際晶體：表面不均一性，原因：①制備或加工條件導致表面存在著晶格缺陷；②表面吸附等。2023/7/29741

固體表面與表面附近的分子或原子之間的作用力（長程力）：（1）范德華力

定向力（靜電力）：極性分子（離子）之間的作用力

誘導力：極性分子與非極性分子間的作用力

色散力：非極性分子之間的作用力2.固體表面力場表面質點的處境與內部質點不同，其力場的對稱性被破壞，表現出的剩余鍵力。2023/7/297422、長程力兩相間的分子引力，是宏觀尺寸物質之間相互作用力，作用范圍較通常的范氏力大得多，所以叫長程力。長程力是通過某種方式加合和傳播產生的，本質上仍屬范氏力。

①依靠粒子間的電場傳播，如色散力，可以簡單加和；

②通過一個分子到另一個分子逐個傳播達到長的距離，如誘導力。2023/7/29743二、固體表面結構1、晶體表面結構

微觀（原子尺度的超細結構）和宏觀（表面幾何狀態）（1）晶體表面的微細結構（離子晶體）

實際表面：表面力。液體會通過形成球形來縮小表面積，降低表面能；晶體的質點不能自由移動，只能借助離子極化、變形、重排并引起晶格畸變來降低表面能。維爾威（Verwey）晶體表面結構學說:新形成的理想表面由于周期性重復排列中斷而具有很高的表面能，體系不穩定，通過自發地變化，來降低能量而趨于穩定。

變化過程：松弛（極化變形，降低表面能）和重建（離子重排，進一步降低表面能）。2023/7/29744

表面離子重排結果：

①正離子的配位數下降，65；

②表面形成厚度為0.02nm的雙電層；

③晶體表面好象被一層負離子所屏蔽。2023/7/29745

表面能下降是通過極化變形、質點重排實現。離子的極化率愈大，變形愈大，表面能下降愈多。變化程度主要取決于離子極化性能。2023/7/29746表面效應：最外層的雙電層對次內層發生作用，并引起內層離子的極化與重排，這種作用隨著向晶體內部推移而衰減。作用深度與陰、陽離子的半徑差有關。粉體：形成許多新表面，而表面層離子的極化變形和重排使表面晶格畸變，有序性降低。當細化到一定程度時，使表面無定形化，不僅增加了粉體活性，而且由于雙電層使表面荷電而容易引起磨細的粉體又重新團聚。既要提高微細粉體表面活性又要防止粉體團聚成為與表面化學和物理有關的研究課題。2023/7/29747（2）晶體表面的幾何結構

●各晶面上的原子密度不同（P110圖4-3）不同結晶面上吸附性、晶體生長、溶解度及反應活性不同。

l

表面粗糙度固體的實際表面是不規則和粗糙的.即使完整解理的云母表面也存在著2～100nm，甚至200nm的臺階。表面粗糙度會引起表面力場的變化（色散力和靜電力），表面力場不均勻；固體的比表面積，內、外表面積比值以及與之相關的屬性，如強度、密度、潤濕、孔隙率、透氣性等；材料連接時的嚙合與結合強度。2023/7/29748

●

表面微裂紋微裂紋會使應力集中，起著應力倍增器的作用，對材料強度影響顯著。葛里菲斯（Griffith）材料斷裂應力與微裂紋長度的關系式：高強度材料，彈性模量和表面能大，微裂紋尺寸應小。

固體表面的各種性質不是其內部性質的延續。由于表面吸附，內外性質相差很大。Fe2O3/Fe3O4/Fe、SiC和Si3N4、Al2O3-OH。2023/7/29749三、固體表面能表面能：每增加單位表面積，體系自由能的增加量。表面張力：擴張表面單位長度所需要的力。單位面積上的能量和單位長度上的力是等因次的，

液體的表面能和表面張力在數值上是相等的；固體的表面能和表面張力在數值上往往是不相等的。

1、共價晶體表面能共價鍵不必考慮長程力的作用，表面能大小等于破壞單位面積上全部鍵所需能量的一半：2023/7/297410設：第i個原子處在晶體內部時與鄰近原子的作用能為：uib

第i個原子處在晶體表面時與鄰近原子的作用能為：uis

第i個原子在晶體內部時的配位數為：nib

第i個原子在晶體表面時的配位數為：nis則從晶體內部取走一個原子所需作的功為：uib﹒nib/2

在晶體表面取走一個原子所需作的功為：uis﹒nis/22、離子晶體表面能以真空中、0K下，一個原子由晶體內部遷移到晶體表面為例。設：一個原子在晶體表面和內部的能量差為：(ΔU)S,V

單位表面面積上的原子數為：LS

則在0K時，固體表面能為：2023/7/297411注意：用上述公式計算的結果往往與實際測定結果不一致：

①

表面與內部結構不同，表面的原子數減少（松弛和重建），這會導致實際值比計算值降低；

②

實際表面凹凸不平，要比理想表面的面積大，使實際值比計算值增加。

固體、液體表面能還受溫度、壓力、第二相接觸物等環境的影響。（P112，表4-4）第i個原子在晶體表面與內部的能量差：2023/7/297412§4-2界面行為一、彎曲表面效應由于表面張力作用，彎曲表面存在一個附加壓力△P。2023/7/297413

附加壓力：△P=2γ/R

與表面張力成正比，與彎曲表面曲率半徑成反比。舉例：將玻璃毛細管分別插入水和水銀中2023/7/297414

彎曲表面的蒸氣壓與曲率半徑的關系的開爾文公式：

凸表面蒸氣壓>平表面蒸氣壓>凹表面蒸氣壓當r很小時，△P稱為毛細管力。也可用開爾文公式表示固體溶解度：

C-特殊晶粒的溶解度，C0-普通晶粒的溶解度，γsl-固、液界面能，M-分子量，r-特殊晶粒的半徑，d—固體密度。平面r→∞lnP/P0=0P=P0凸平面r>0lnP/P0>0P>P0凹平面r<0lnP/P0<0P<P02023/7/297415二、潤濕潤濕是固、液界面行為。

熱力學定義：固體與液體接觸后，體系的自由焓降低時，就稱潤濕。1、潤濕根據程度不同分類附著潤濕鋪展潤濕浸漬潤濕2023/7/297416●附著潤濕指固體與液體接觸后，液-氣界面、固-氣界面變成為固-液界面。此時系統自由焓變化：

2023/7/297417l鋪展潤濕:液體滴落在固體表面，可能出現三種情況：θ=0°完全潤濕θ<90°潤濕θ>90°不潤濕不計液體重力和粘度：2023/7/297418可以看出：當γsv-γsl＞0

時，cosθ>0，θ<90°，潤濕；當γsv-γsl<0時，cosθ<0，θ>90°，不潤濕。

F=γsv-γsl

叫潤濕張力。F愈大，愈容易潤濕。

γsv>γsl是濕潤的先決條件。（如何應用？）當固、液兩相組成和性能相近時，γsl較小。所以硅酸鹽熔體在氧化物表面容易潤濕，金屬熔體在氧化物固體表面不容易潤濕。2023/7/297419●浸漬潤濕固體浸入液體中，固氣界面被固液界面所替代。系統自由焓變化：

△G=γsl-γsv-△G=γsv–γsl=γlvcosθ

所以γsv>γsl時，浸漬潤濕能自發進行。2023/7/297420

三種潤濕的共同特點：液體將氣體從固體表面排開，使原有的固-氣界面（或液-氣界面）變成固-液界面，從而使系統的自由焓下降。鋪展是濕潤的最高標準。潤濕現象的應用

需要潤濕：如用錫焊東西時，希望焊錫能鋪展。

不需要潤濕：如雨傘、防水涂層等。2023/7/2974212、影響潤濕的因素表面粗超度的影響固、液成分和結構的影響吸附膜的影響2023/7/297422平整表面的情況：將液體邊緣由Ａ點擴展到Ｂ點，液-固界面面積增加δs，氣-固界面面積減少δs，液-氣界面面積增加δs·cosθ，平衡時，表面粗超度的影響2023/7/297423實際表面是粗糙表面：粗糙度系數n=真正表面積/表觀表面積假設液面A′→Ｂ′，則液—固界面面積增加nδs,

固—氣界面面積減少nδs,

液—氣界面面積增加δs·cosθn

達到平衡時：2023/7/297424討論：

n總大于１，當θ<９０°時，cosθ為正值，要保持n>1，cosθn必須大于cosθ，則θn<θ；

當θ>９０°時，cosθ

為負值，要保持n>1，cosθn要為負值，且cosθn>cosθ，則會有θn>θ。也就是說：當θ<９０°能濕潤時，表面粗糙度有利于潤濕。當θ>９０°不能潤濕時，表面粗糙度不利于潤濕。2023/7/297425

粗超度應用：混凝土與水泥接觸，為了增加粗糙度，要在已硬化的混凝土上鑿坑。焊接時為增加表面粗糙度和去掉表面吸附層，要用銼刀挫舊表面。在陶瓷表面被銀時，因為它們之間不潤濕，所以要磨平、拋光。2023/7/297426固、液成分和結構的影響潤濕先決條件：

γsv、γsl、γlv的大小都影響潤濕。當固體一定時，γsv不易改變，一般改變γsl。當固、液成分相似、性能接近時，γsl就小，容易潤濕。2023/7/297427四、吸附與表面改性

一種物質的原子或分子附著在另一種物質表面的現象。新鮮表面：容易發生吸附，在表面形成吸附膜。原因：新鮮表面質點排列中斷后，質點受力不平衡，存在著較強的表面力場。吸附膜的影響通常表面吸附膜會使接觸角增大，阻礙液體鋪展，使潤濕性能下降。化學吸附物理吸附吸附2023/7/297428吸附的應用(1)作吸附劑某些物質特有的吸附性能。如：硅膠、活性炭、分子篩吸附劑等。(2)進行表面改性表面改性是指利用表面吸附特性，通過各種表面處理，改變固體表面結構和性質，以適應各種預期的要求。表面活性物質（表面活性劑）：兩個基團（官能團）：一端是親水的極性基團-OH、-COOH、-SO3Na等；另一端是憎水（親油）的非極性基團。憎水基烴鏈、碳氫基團親水基羥基、羧基等CaTiO32023/7/297429

表面改性技術應用：

玻璃鋼是玻璃纖維（無機物）與樹脂（有機物）復合，必須進行表面改性才能牢固結合。

氧化鋁瓷成型時要用石蠟作定型劑，氧化鋁粉是親水的，石蠟是親油的，生產中一般是加入油酸來使氧化鋁表面變成親油的。混凝土中加入減水劑可以減少加水量，增加和易性，提高混凝土的力學性能。減水劑是表面活性劑，在水泥顆粒表面定向吸附，使水泥顆粒表面帶同種電荷，相互排斥，釋放出自由水。2023/7/297430

§4-3晶界晶界特點:(1)質點排列偏離了理想點陣，屬于面缺陷。

(2)由于能量高，容易富集雜質，使晶界處熔點低于晶粒。

(3)質點容易遷移，是擴散的快速通道。

(4)晶界是固態相變時的優先成核區域。

(5)晶界結構疏松，容易受腐蝕（熱腐蝕、化學腐蝕等）。晶界：結構相同而取向不同的兩個晶粒之間的界面。

兩個取向不同的晶粒表面都有剩余鍵力，都要拉界面處質點按自己的排列取向進行排列。這樣就使界面處質點排列處于一種過渡狀態，偏離了理想點陣。2023/7/297431一、晶界的結構與分類1.按取向不同的兩晶粒間的夾角分：小角度晶界：2～3°

結構可用刃型位錯模型表示大角度晶界：傾斜角較大，晶界處質點排列無序結構可用過冷液體模型表示

晶界結構對多晶材料性能（聲、光、電、熱、磁）和材料的擴散、燒結等過程有明顯的影響。2023/7/2974322.按晶界兩側原子排列的連貫性分：

共格晶界

半共格晶界

非共格晶界①共格晶界：界面兩側的晶體具有相似的結構和類似的取向，越過界面的原子面是連續的，界面的原子為兩側晶體所共用，這種晶界為共格晶界。理想共格晶界2023/7/297433

由于兩晶面的晶面間距不同，為保持晶面連續，必然產生彈性應變。失配度是產生彈性應變的量度，用δ表示：

δ＝(Ｃ１―Ｃ２)／Ｃ１式中Ｃ１和Ｃ２分別為兩晶面的晶面間距。具有應變的共格晶界

Ｃ１和Ｃ２相差愈大，δ愈大，彈性應變能愈大。彈性應變能大到一定程度，將通過引入位錯（半個原子面）降低能量，即形成半共格晶界。2023/7/297434②半共格晶界：界面上分布著若干個位錯及相當于小角度晶界的相界面。圖中：ⅰ）失配度增大，彈性應變能增大，系統能量與cδ2成正比；ⅱ）共格晶界在E點以后能量高于半共格晶界。2023/7/297435

當δ=0.04時，d=25C2，每25個晶面要插入１個附加的半晶面；δ=0.1時，d=10C2,每10個晶面要插入1個附加的半晶面。失配度δ愈大，間距d愈小，失配度太大，插入間距太密，成為非共格晶界。③非共格晶界：界面上原子排列完全無序（不吻合），有很多缺陷分布在界面上。通過燒結得到的多晶體，絕大多數為這類晶界。（P122，圖4-18）d=C2/δ（C2—被插入者的晶面間距）

形成半共格晶界時插入的位錯數量是有限的，位錯間距：2023/7/297436晶界處的晶界能：界面上原子比內部相同原子能量高，但低于兩個相鄰的晶粒表面能之和。由于雜質原子（離子）容易在晶界上聚集，晶界能的大小是可以變化的。晶體內的雜質原子周圍形成很大的彈性應力場，化學勢較高；晶界處結構疏松，應變場較弱，化學勢較低，因此，當溫度升高時，雜質原子的遷移率增加，雜質原子可以從晶體自發向晶界擴散。2023/7/297437二、多晶體中的晶界構形硅酸鹽制品燒結后，一般都是多相多晶材料。在多晶體中，除晶粒間相互接觸，晶粒還會與氣相或液相相接觸。多晶體中晶界的形狀、構造和分布稱為晶界構形。晶界的構形是由各個表面張力的相互關系決定的。1、固—固—氣界面晶粒與氣相相接觸的情況。達到平衡時：固體晶粒固體晶粒2023/7/297438２、固—固—液界面晶粒與液相相接觸的情況。達到平衡時：Φ—二面角這種情況在液相燒結中十分普遍。2023/7/297439i）當γss<γsl時，cosΦ/2<1/2，Φ/2>60°，Φ>120°這時液相不會滲到晶界，而在三晶粒相交處形成孤島狀液滴。ii）當γss/γsl在1～31/2之間時，cosΦ/2=1/2～31/2/2，Φ/2=30°～60°，Φ=60°～120°

這時液相開始局部滲入晶界。γss/γsl>31/2時，cosΦ/2>31/2/2，Φ/2<30°，Φ<60°

這時液相沿晶界滲開。

當γss/γsl>2時，cosΦ/2≥1，Φ=0°這時晶界完全被液相充滿，液相成為連續相，固相分布于其中。2023/7/297440三、晶界應力晶界應力主要是由于兩晶相或者不同結晶方向上的熱膨脹系數不同引起的。除與熱膨脹系數有關，還與溫度變化、晶粒尺寸有關。對層狀復合體，其晶界應力：

式中：τ—晶界應力,

△α—熱膨脹系數之差,△Ｔ—溫差,d—晶粒直徑或薄片厚度,Ｌ—層狀物長度晶界應力與熱膨脹系數差、溫度變化及厚度成正比。晶粒愈粗大，材料強度愈差，反之，材料的強度與抗沖擊性越好。2023/7/297441§４-４粘土-水系統一、粘土的荷電性

1809年盧斯發現粘土顆粒向陽極運動的電泳現象，證明粘土帶負電。不同的粘土礦物帶電機理不同。

粘土礦物顆粒很細（0.1-10μm），具有很大的表面積。粘土-水系統是粘土分散在水中形成的泥漿系統，是介于膠體-懸浮液-粗分散體系之間的一種特殊狀態，有一系列膠體化學性質。2023/7/297442邊緣的O2-以半個鍵與Al3+結合

①

在酸性溶液（ＰＨ<6）中，邊棱斷鍵處吸附Ｈ＋，帶正電。

②在中性溶液（ＰＨ＝７）中，不帶電。

③

在堿性溶液（ＰＨ>８）中，帶負電。

1.高嶺石Al4[Si4O10](OH)8帶電是由破鍵造成（兩性電荷）2023/7/297443

高嶺石板面帶電量少，因為同晶取代量少，板面一般帶少量負電，主要是邊面帶電（斷鍵）。板面邊面Al4[Si4O10](OH)82023/7/297444

粘土內由同晶置換所產生的負電荷大部分分布在層狀硅酸鹽的板面，可以依靠靜電引力吸引一些介質中的陽離子。

粘土所帶負電荷都遠大于正電荷，主要帶負電。2.蒙脫石、伊利石帶電主要由于同晶取代（負電荷）蒙脫石(MxnH2O)(Al2-xMgx)[Si4O10](OH)2：２:１層型，層內鋁氧八面體中1/3Al3+→Ｍg2+，少量Ｓi4+→Ａl3+，產生的電荷部分由層間交換性陽離子以及八面體層中的O原子被OH取代平衡，單位晶胞還過剩-0.66個電荷，帶負電荷。

伊利石K1～1.5Al4[Si7～6.5Al1～1.5O20](OH)4：２:１層型，層內同晶取代1/6Si4+→Ａl3+，負電荷大部分被層間非交換性的K+和部分Ca2+、H+等平衡，單位晶胞過剩1.3～1.5個負電荷，只表現出少部分負電荷。3.吸附在粘土表面的腐殖質離解產生負電荷（羧基和酚羧基的氫解離）。2023/7/2974451:1層型2:1層型2023/7/2974461、粘土進行離子交換的特點：同號離子交換

(2)等當量交換

(3)過程是可逆的

(4)不改變粘土本身結構二、粘土的離子吸附與交換粘土顆粒帶電，就會吸附介質中的異號離子，它吸附的這些離子又可以被溶液中其它一些電價高、濃度大的離子所交換。粘土的這種性質叫粘土的離子交換性質。

粘土的離子吸附是粘土和離子之間的作用，開始Na+吸附在粘土上，成為鈉土；后來Na+解吸，脫離粘土，進入溶液，Ca+吸附在粘土上，成為鈣土。2023/7/2974472、粘土的陽離子交換容量不同的粘土礦物陽離子交換能力大小不同。黏土的陽離子交換能力大小用陽離子交換容量（Cationexchangecapacity簡寫c·e·c）表示。陽離子交換容量：１００克干粘土所吸附的陽離子的毫克當量數。

離子交換是離子間的作用。離子交換可用于提純和制備吸附單一離子的粘土。

X-樹脂+Y-粘土≒Y-樹脂+X-粘土粘土的離子交換主要是陽離子間交換，也可以是陰離子間交換。

幾種主要黏土礦物的陽離子交換容量（mg當量/100g干黏土）：蒙脫石伊利石高嶺石

75～15010～40

3～152023/7/2974483、影響粘土離子交換容量的因素粘土礦物組成由各種黏土礦物的結構決定的，不同的黏土礦物交換能力大小不同。

(2)粘土的分散度分散度↑，c.e.c↑

(3)粘土礦物的結晶完整性主要是對高嶺石的影響，完整程度↑，c.e.c↓(4)有機質含量有機質含量↑，帶電量↑，吸附量↑，c.e.c↑(5)介質的PH值

PH值↑，高嶺帶負電量↑，c.e.c↑(6)介質溫度

T↑,碰撞↑，吸附量↑，c.e.c↑2023/7/297449交換序：

H+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+

排在前面的離子，在相同濃度下，能置換排在后面的。4、粘土的陽離子交換序陽離子交換能力強弱與其電價和半徑有關。●電價愈高，交換能力愈強（M3+>M2+>M+）。H+特殊●同價離子，半徑愈大，對水分子偶極子所表現的電場強度小，水化膜愈薄，離子與粘土表面的的距離小，它們之間的吸力大，交換能力愈強。2023/7/297450三、粘土與水的結合粘土表面是氧或氫氧基，通過氫鍵與水或水化陽離子結合，并使水分子定向排列。定向排列的極性水分子再使上一層水分子定向排列，由于水分子的熱振動，愈往上有序性就愈差，逐漸過渡到無規則排列。所以與粘土結合的水可分為三層：牢固結合水（吸附水膜），松結合水（擴散水膜）和自由水。

結合水（牢固結合水與松結合水）在物理性質上與自由水是不同的。結合水比自由水密度大，熱容小，介電常數小，冰點低。2023/7/297451粘土和水形成的膠團結構2023/7/297452影響結合水量的因素：(1)礦物組成。蒙脫石>高嶺石（指含同種交換性陽離子）(2)粘土分散度。粒度小，分散度高，結合水量大（主要是高嶺石）。(3)吸附的陽離子種類

l一價離子結合水量>二價離子結合的水量>三價離子結合的水量。根據電荷平衡，吸附低價離子數量高于吸附高價離子數量，每個離子都是水化的，因此吸附低價陽離子的粘土結合水量高。

l同價離子是半徑小的結合水量大，因為水化膜厚，水化半徑大。粘土中離子結合水量：

Li＋>Na＋>K＋>Mg2＋>Ca2＋>Sr2＋>Ba2＋2023/7/297453吸附層擴散層1、電動電位（ζ電位）吸附層與擴散層帶相反電荷，相對移動時二者之間存在著電位差，這個電位差稱為電動電位或ζ-電位。電動電位（ζ）：

ζ=4πσd/ε

式中：σ—表面電荷密度

d—擴散層厚度

ε—介電常數四、粘土膠體的電動性質電動性質：帶電的粘土膠體分散在水中，在膠體顆粒和液相的界面上會有擴散雙電層出現。在外電場的作用下，固體顆粒與液相做相對移動時所表現出來的電學性質稱電動性質。正極負極2023/7/297454ζ電位的測定：測出電泳速度，然后根據亥姆霍斯方程求出ζ電位。

ζ=4πηu/εH×3002

（伏特）式中：η—介質粘度

ε—介質介電常數

u—電泳速度（u=d/td—離子移動距離t—時間）

3002—伏特與靜電單位換算系數,H—外加電場的電位梯度（H=E/LE—外加電壓L—兩板間距）

ζ電位的高低可以反映出體系很多性質如：流動性、穩定性等。ζ↑，流動性↑，穩定性↑。穩定的泥漿懸浮液的ζ>-50mv.2023/7/297455影響ζ電位的因素：吸附的離子對ζ位的影響

吸附同價離子時，半徑小的離子的ζ電位>半徑大的離子的ζ電位。因為半徑小的離子水化膜厚，與粘土結合力小，ζ電位高；半徑大的，水化膜薄，結合力強，進入吸附層的多，ζ電位低。

吸附M+的ζ電位>吸附M2+的ζ電位>吸附M3+的ζ電位，因為低價離子電價低，與粘土結合力差；高價離子電價高，結合力強，進入吸附層的多，擴散層薄，ζ電位低。2023/7/297456(3)粘土內有機質對ζ電位的影響有機質↑，帶電量↑，ζ↑(4)PH值的影響(2)電解質的濃度對ζ電位的影響

加入Ｍ+離子的ζ電位>加入M2+離子的ζ電位>加入M3+價離子的ζ電位。

同價離子的電解質，加入量均有個最佳值。開始隨加入量增加，ζ增大，因為電解質的加入，使擴散層增厚；電解質加入超過一定量后，隨電解質的增加，ζ減小，因為離子進入吸附層的多了。2023/7/297457五、粘土—水系統的流變性質1、流變學基礎流變學是研究物體流動和變形的一門科學。牛頓型流動(理想流體）：服從應力與速度梯度（應變）呈正比規律的流動。流動方程：

σ=ηdv/dx

式中：σ—剪應力

dv/dx—剪切速度梯度

η—粘度

流動特點：物體受到應力作用后即開始運動，且發生變形的速度梯度與外加壓力成正比。水、甘油、低分子量化合物溶液。2023/7/297458（2）Binham型流動：

σ-f=ηdv/dx

流動特點：應力達到流動極限值或屈服值（f）后才開始流動。流動后與牛頓型相同。新拌混凝土（3）塑性流動:

流動特點：應力達到屈服值后開始流動，隨剪應力增加，由紊流變為層流，直到達到一定值后，才達到牛頓流動。泥漿、油漆、油墨、高溫燒結時晶界間的滑移.2023/7/297459（4）假塑性和脹流型流動：假塑性流動沒有屈服值。流動特點：其表觀粘度隨切變速率增加而降低。高聚合物溶液、乳濁液、淀粉、甲基纖維素脹流型相反。非塑性物料Al2O3、石英粉的料漿

泥漿的流動屬塑性流動。２.泥漿的流動性與穩定性泥漿的流動性和穩定性是泥漿的重要性能。工業生產上希望得到含水量少，流動性好，穩定性好（不聚沉）的泥漿。泥漿流動性測定一般是通過測定粘度，流動度（φ）：

φ＝1／η。2023/7/297460

調節流動性，增加穩定性，一般通過加入稀釋劑（減水劑）的方法。常用稀釋劑：水玻璃、碳酸鈉、紙漿廢液、丹寧酸鈉、木質素磺酸鈉……

稀釋劑的選擇標準是必須能拆開粘土泥漿內原有的結構。由于靜電引力，原有結構一般是邊－面和邊－邊結構，把自由水包裹起來，流動性差。若形成面—面結構，就可以放出自由水，增加流動性，降低粘度。2023/7/297461未加稀釋劑時的邊－面和邊－邊結構加稀釋劑后的面－面結構2023/7/297462

為達到泥漿膠溶的目的：加入的稀釋劑應能使溶液呈堿性，讓邊面、板面都帶負電。(2)含有一價金屬離子，一價堿金屬離子交換原粘土吸附的鈣、鎂等，使ζ電位升高；還可以防止鑲嵌。(3)陰離子的作用

l能與Ca2＋、Mg2+等形成不溶物，促進交換。

l聚合陰離子（硅酸鹽，磷酸鹽和有機陰離子在水中聚合形成），在幾何位置上與粘土邊面相適應，被牢固吸附在