Candidate of Sciences (Engineering)
канд. техн. наук
Doctor of Sciences (Engineering)
доктор техн. наук
Engineer
Инженер
Engineer
инженер
The determination of the surface free energy (SFE) is currently achieved using an instrumental method, one of which is «sessile drop». The surface free energy of quartz and caustic dolomite powders was defined before and after mechano-magnetic activation in the Vortex layer device. Free surface energy was identified by the well-known models proposed by the Owens–Wendt–Rabel–Kaelble (OWRK) and Van Oss–Chaudhury–Good (VOCG). The determination of the surface free energy (SFE) based on the presented model provides a good convergence: due to experimental assumptions, the deviation in calculation results is 14–16%. It was shown that mechano-magnetic treatment increased the adhesion of quartz powder by 86% (from 73 to 136 J/m2) and caustic dolomite by 217% (from 884 to 2800 J/m2). The mechano-magnetic treatment of study materials can significantly improve the interaction of the liquid with solid. This is evident from comparison of two attributes: the amount of change of specific interphase surface energy of a solid at the boundary with the gas per to change of specific surface of the powder and the change in the cosine of contact wetting angle per to a change in specific surface of the powder. This means the first value that represents the intensity of the interaction between liquids and solids multiplу greater than an integral characteristic of the interaction at the boundary of three phases. Such changes in geometric characteristics and surface properties are effective factors in structure formation control, especially hydration hardening.
Определение свободной поверхностной энергии (СПЭ) порошков производится в настоящее время инструментальными методами, одним из которых является метод «сидячей капли». В работе определена свободная поверхностная энергия порошков кварца и каустического доломита до и после механомагнитной активации в аппарате вихревого слоя. Свободная поверхностная энергия определялась по известным моделям, предложенным Оунсом–Вендтом–Рабель–Кьельбле (ОВРК) и Ван Оссом–Чодери–Гудом (ВОЧГ). Определение СПЭ исследуемых порошков по представленным моделям дает хорошую сходимость: отклонение в результатах расчета составляет 14–16% с учетом экспериментальных допущений. Выявлено, что механомагнитная обработка способствует повышению работы адгезии для кварцевого порошка на 86% (с 73 до 136 Дж/м2), а для каустического доломита – на 217% (с 884 до 2800 Дж/м2). Механомагнитная обработка исследуемых материалов позволяет значительно улучшить взаимодействие жидкости с твердым телом: величина изменения удельной межфазной поверхностной энергии твердого тела на границе с паром, отнесенная к изменению удельной поверхности порошка – характеризующая интенсивность взаимодействия жидкости с твердым телом, – кратно больше изменения косинуса краевого угла смачивания отнесенная к изменению удельной поверхности порошка, являющейся интегральной характеристикой взаимодействия на границе трех фаз. Такие изменения как геометрических характеристик, так и поверхностных свойств безусловно являются действенными факторами управления структурообразования строительных материалов, в частности гидратационного твердения.