Details

Рассмотрены методические аспекты использования компактов (образцов-запрессовок) при изучении поверхностного натяжения, смачивания и ряда других важных коллоидно-химических свойств полиминеральных порошков, в том числе подвергнутых механоактивации. Исследовано влияние изменений, происходящих с материалами в процессе прессования, и разработаны рекомендации по изготовлению образцов-запрессовок для измерения поверхностного натяжения. Компакты из механоактивированного кварцсодержащего полиминерального порошка различной степени дисперсности изготавливали прессованием под давлением от 15,9 до 707,4 МПа. У полученных образцов определяли поверхностное натяжение (полярную и дисперсионную составляющие), цветовые координаты и прочностные свойства. Показано, что между рассматриваемыми характеристиками и продолжительностью измельчения, а также давлением прессования, имеются функциональные зависимости. Впервые установлен характер изменений полярной составляющей поверхностного натяжения минеральных порошков при их механоактивации и прессовании (изготовлении компакта). Выявлена особенность прессования тонкодисперсных порошков, заключающаяся в уменьшении значений показателя поверхностного натяжения (из-за более плотной упаковки частиц в образцах и, как следствие, образования большого количества связей Ван-дер-Ваальса), в то время как у грубодисперсных наблюдается повышение его значений за счет дробления хрупких зерен минералов и, как следствие, происходит образование новых активных центров. На основе полученных данных по определению поверхностного натяжения минеральных порошковых систем с использованием компактов разработаны рекомендации по их изготовлению для избежания возможных ошибок при измерении величины поверхностного натяжения исходных минеральных порошков.

The article considers methodological aspects of using compacts (pressed samples) to study surface tension, wetting, and a number of other important colloidal-chemical properties of polymineral powders, including those subjected to mechanical activation. The effect of changes occurring with materials during pressing is investigated, and recommendations are developed for making pressed samples to measure surface tension. Compacts from mechanically activated quartz-containing polymineral powder of varying degrees of dispersion were made by pressing under pressure from 15.9 to 707.4 MPa. Surface tension (polar and dispersion components), color coordinates, and strength properties were determined for the obtained samples. It is shown that there are functional dependencies between the characteristics under consideration and the duration of grinding, as well as the pressing pressure. For the first time, the nature of changes in the polar component of the surface tension of mineral powders during their mechanical activation and pressing (compact production) was established. A feature of pressing finely dispersed powders has been revealed, consisting in a decrease in the values of the surface tension indicator (due to a denser packing of particles in samples and, as a result, the formation of a large number of Van der Waals bonds), while for coarsely dispersed powders an increase in its values is observed due to the crushing of brittle grains of minerals and, as a result, the formation of new active centers occurs. Based on the determination of the surface tension of mineral powder systems using compacts, recommendations have been developed for their manufacture to avoid possible errors in measuring the surface tension of the original mineral powders.