平板型高电位胶粒双电层的相互作用

利用线性迭加法,提出了平行平板型高电位颗粒之间的弱相互作用的近似表达式.结合文献[3]给出的强相互作用表达式,对高电位平行平板型颗粒的相互作用给出了完整的描述,和精确数值解吻合相当好.强弱相互作用的接合点在κh=4,误差在接合点处最大,～10％.根据Derjaguin法和改进的Derjaguin法,求出了高电位球颗粒在恒电位条件下的相互作用能.     

球型胶体颗粒的表面电位和表面电荷密度的关系

胶体颗粒的表面电荷密度和表面电位之间的关系是颗粒表面的基本性质之一．要确定这个关系,需要解Poisson-Boltzmann(PB)方程,求出颗粒外的电位分布．然而对于球形颗粒,PB方程却没有解析解．Loeb等,求出了数值解,近似解析表达式虽然很多,也比较复杂,     

分散体系中任意形状的胶粒模型与相互作用能——Ⅰ. 相同的球颗粒

本文提出了一种计算任意形状胶粒相互作用的新方法。把粒胶做为一个凸面体, 做出它的支持平面, 当假定两凸面体的支持平面之间的排斥能可以由经典DLVO理论计算时, 令一凸面体(或它的相似体)沿另一凸面体(或它的相似体)转动, 那么, 两凸面体胶粒之间的排斥能, 就是支持平面之间的排斥能沿凸面体(或它的相似体)的表面积分。计算结果表明, 这种方法十分简便, 又有足够高的精确度。     

球胶态颗粒在中等电位条件下双电层相互作用能和力

根据有效表面电位的定义,使用改进的Derjaguin法,推导出在中等电位条件下等同和不等同球形胶态颗粒相互作用能和力的近似表达式.与精确的数值解相比,对等同球颗粒,表面电位≤100mV;对不等同球颗粒,表面电位≤75mV;最大相对误差均小于±10%,表明该近似式是目前较好的.     

高电位胶体颗粒强相互作用的近似表达式

When surface potential of the particles, ,is high,sinh y can be approximated by ≈ey/2 in the nonlinear Poisson Boltzmann equation.Thus,we present a simple method of calculating the interaction force and energy per unit area between two dissimilar plates with high potentials at constant surface potential.These formulae could be applicable to the case of repulsive case,in which the derivative of y must vanish at an interior point,and a minimum ymin=u always exists.A turning point at ～kh≈2(1)e－y1/2 for the repulsion or attraction between dissimilar planar surfaces.These formulae are divergent at 阧∞,and zero point at kh≈2 .This means that they can only be used at 阧 < 2 and accurate location is at kh ≤ 4. 　　Agreement of the approximation for force,Eq.（13）,is good with the exact numerical values of the interaction of dissimilar plates given by Devereux [6] for high surface potentials.For y1 ≥5 kh ≤ 3.0 the relative errors of Eq.(13) are less than 5％,and for kh ≤ 3.5 relative errors are less than 10％.For the interaction energy,Eq.(15),the applicable range extends to kh =4.0.Beyond this range the error increases rapidly.The higher surface potential is the better the precision of Eq.（13）and Eq.( 15).The condition of the strong interaction has been satisfied.     

分散体系中任意形状的胶粒模型与相互作用能——Ⅲ. 园柱体型颗粒

在分散体系的研究中,也经常遇到园柱体型胶粒,例如蛋白质分子,海泡石和凸凹棒石粘土颗粒,它们都能用带电的园柱体型采近似处理。这种类型的颗粒以往研究不多,其原因大约有二,一是处理这类颗粒时,数学上的困难很大;二是这类颗粒之间的相互作用,和它们之间的取向有关。Sparnaay首先用Derjaguin法得出园柱体型颗粒处于平行和垂直位置时,相互排斥能的近似表达式。Brenner和McQuarrie(BM)对颗粒外的电位分布采     

分散体系中任意形状的胶粒模型与相互作用能——Ⅱ、不等同球颗粒

鉴于不等同球颗粒在胶体化学中的重要性,所以它一直引起人们在理论上的关注。Hogg、Healy和Fuerstenau(HHF)对Poisson-Boltzmann方程引用Debye-Hückl近似,得出不同平行平板型颗粒在恒电位表面时相互作用能计算公式,进而HHF用Derjaguin法得出不等同球颗粒相互作用能的表达式。虽然HHF的公式仅适用低电位的情况,但它的表达式特别简单,因而一直被广泛使用。Ohshima等(OCHW)对球颗粒做了曲率校正,Barouch等(BM)对Poisson-Boltzmann方程提出二维解法,使不等同球颗粒的相互作用能的计算有了改进和提高。本文根据我们提出的模型和方法,对HHF公式也做了曲率校正,结果表明它和OCHW的曲率校正结果相当,但它的表达式却要简单得多。     

中等电位条件下的平板型双电层相互作用近似表达式

中等电位条件下的平板型双电层相互作用近似表达式王好平（抚顺石油学院材料科学与技术研究所，抚顺，１１３００１）金军（北京攀尼尔精细化工·贸易公司）关键词排斥能，平板胶粒，双电层，ＤＬＶＯ理论Ｌｅｖｉｎｅ［１］在研究单个球颗粒的非线性Ｐｏｉｓｓｏｎ－Ｂｏ...     

盾构滚刀刀圈材料的冲滑复合磨损性能研究

盾构滚刀的磨损极大影响了隧道工程的掘进效率,滚刀主要发生冲击-滑动(冲滑)复合磨损,而刀盘与地层之间的相对刚度对滚刀的磨损行为存在显著影响,因此本文中在自主研制冲滑复合摩擦磨损试验机上对滚刀刀圈材料H13钢进行不同结构刚度下的磨损试验,并采用光学显微镜、扫描电镜和白光干涉仪等微观分析设备对不同结构刚度下H13钢的冲滑复合磨损特性和机理进行了分析和揭示. 结果表明:随着结构刚度的增大,压载荷作用时间增长并逐渐起主导作用,摩擦副在滑动区接触时间增长,H13钢损伤最严重区域有沿着冲滑方向移动的趋势,相应地,磨损机制由磨粒磨损变为磨粒磨损与黏着磨损混合形式. 在本研究中再现了盾构滚刀冲滑复合磨损的界面微观工作状态,深入探究了滚刀刀圈材料的微观磨损机理,可辅助了解滚刀与不同软硬程度地层间的相互作用,并为滚刀刀圈材料的磨损性能评价提供了新的研究方法和手段.