Методические особенности определения удельной поверхностной энергии минеральных кварцсодержащих порошков

Abstract

На примере высокодисперсных порошков кварцевого песка, характеризующегося содержанием SiO2 – 98,3 % отработаны методические приемы пробоподготовки опытных образцов для последующего определения удельной поверхностной энергии методом Оунса–Вендта–Рабеля–Кьельбле (ОВРК). С этой целью сырьевой материал был диспергирован сухим помолом на планетарной шаровой мельнице, время механической активации изменялось в диапазоне 15÷45 мин. Было получено пять фракций высокодисперсных порошков, которые охарактеризованы по величине удельной поверхности. Данный параметр изменялся в следующем диапазоне: 1200÷3000 кг/м2. Опытные образцы для последующего исследования методом ОВРК были изготовлены путем прессования при величине усилия прессования от 2 до 16 тонн. В качестве критерия оптимизации условий пробоподготовки предложен коэффициент детерминации функциональной зависимости косинуса угла смачивания поверхности опытных образцов рабочими жидкостями (декан, глицерин, вода) от дисперсионной составляющей их поверхностного натяжения. Установлено, что для используемого кварцевого песка максимальное значение коэффициента детерминации (0,94) отмечается при усилии прессования высокодисперсных фракций, равного двум тоннам. Увеличение удельной поверхности порошковых материалов более 2370 кг/м2, полученных методом механического диспергирования и увеличении усилия прессования до 12÷16 т, приводит к дополнительным погрешностям определения поверхностного натяжения уплотненных опытных образцов методом ОВРК.