أنواع ووظائف المشتترين للقلاع المحترفة

تستخدم المشتتات على نطاق واسع في المصبوبات المقاومة للحرارة. بشكل عام ، تشمل طرق بناء المصبوبات المقاومة للحرارة صب الاهتزاز وصب المدفع. من خلال تحسين الخصائص الانسيابية للسبك الحراري ، يمكن تقليل وقت بناء المصبوب المقاوم للحرارة وكثافة العمالة للعمال. الطريقة الأكثر مباشرة وفعالية لتحسين الخصائص الانسيابية للمسبك وتقليل الطلب على المياه للمسبك هي اختيار المشتت المناسب في الصهر القابل للصهر للنظام المقابل.
كان تطبيق المشتتات في المصبوبات المقاومة للحرارة يعتمد في البداية على الخبرة في مجال الخرسانة. في الخمسينيات من القرن الماضي ، بدأ استخدام عوامل تقليل المياه من مادة lignosulfonate وعديد فوسفات الصوديوم في المصبوبات المقاومة للصهر لبناء الاهتزازات. 10 في المائة ~ 15 في المائة. من الستينيات إلى الثمانينيات ، بدأ استخدام مركبات polysulfonate كعوامل تقليل المياه من الجيل الثاني في المصبوبات ذاتية التدفق ، ويمكن أن يصل معدل تقليل المياه إلى 20 بالمائة -25 في المائة. الجيل الثالث من الملدنات الفائقة الخاصة عبارة عن مركبات متعددة الكربوكسيل بشكل أساسي ، والتي يمكن أن تجعل معدل تقليل الماء يصل إلى 20 بالمائة -30 في المائة من خلال تأثير العائق الفراغي بعد امتصاصه على سطح الجزيئات. وانج وآخرون. درس تأثير ثلاثة مشتتات وهي سلفونات النفثالين وثلاثي فوسفات الصوديوم وبوليمر أكريليك على شكل الهيدرات وخواص الصب لأسمنت CMA.
وجد أن المشتتات في المصبوبات المربوطة بالأسمنت لا يمكنها فقط تشتيت جزيئات الأسمنت ، بل تؤثر أيضًا على شكل منتجات ترطيب الأسمنت ، وبالتالي تؤثر على الخصائص الميكانيكية للقوالب المصبوبة. لوبيز وآخرون. يستخدم عديد الفوسفات الصوديوم وحمض الستريك كمشتتات لتحضير المصبوبات مجتمعة من حمض الفوسفوريك ذاتية التدفق. كان يعتقد أن التحلل المائي لسلاسل الفوسفات الطويلة لجزيء صغير في بولي فوسفات الصوديوم يمكن أن يسرع ويحسن قيمة التدفق الذاتي للمسبك. بديع وأطروج وآخرون. حاول تحسين خصائصه الريولوجية من خلال التحكم في محتوى السيليكا سول في الصب. أظهرت النتائج أن إضافة 9 بالمائة -11 بالمائة من الكسر الكتلي من السيليكا سول يمكن أن يحسن بشكل كبير من قيمة التدفق الذاتي للسبك بنسبة 80-110 بالمائة. Anjos et al. درس تأثير المشتتات المختلفة (بوليمر قائم على البولي إيثيلين جليكول ، وحمض الستريك (CA) ، وثلاثي فوسفات الصوديوم (STPP)) على الخواص الانسيابية للمسبوكات لأنظمة الألمنيوم والسيليكا سول. وجد أن هذه المشتتات الأربعة جميع المواد المضافة يمكن أن تقلل من لزوجة النظام ؛ ومن خلال اختبار الصدمة ، وجد أن FS10 فقط يمكنها تقليل معامل التخزين ومعامل الخسارة للنظام ، وبالتالي تحسين أداء البناء للعينة. Zhu et al. يعتقد أن مسبك الصب المدمج لا يحتاج أيضًا إلى استخدام مشتت. عند درجة الحموضة =10 ، يمكن أن يعمل محلول السيليكا كمشتت لتفريق جسيمات الألومينا من خلال العمل الكهروستاتيكي لتكوين سلوك سائل نيوتن نموذجي.
1. تصنيف المشتتات
هناك العديد من طرق تصنيف المشتتات ، من بينها ، بناءً على نوع المجموعة المحبة للماء ، يمكن تقسيمها إلى خمسة أنواع: المشتتات الأنيونية ، المشتتات الكاتيونية ، المشتتات الزويترونية ، المشتتات غير الأيونية ، والمشتتات المختلطة.
تعتمد المشتتات الأنيونية بشكل أساسي على الشحنات السالبة الخاصة بها لتوفير تأثيرات كهروستاتيكية. يتم امتصاص مجموعات الأيونات المنفصلة على سطح الجسيمات المشحونة ، مما يؤدي إلى تغيير بنية الطبقة الإلكترونية المزدوجة الأصلية ، وزيادة قيمة زيتا المحتملة للجسيمات الغروية ، وأخيراً تحسين استقرار المحلول. على سبيل المثال ، ترايبوليفوسفات الصوديوم (STPP) وحمض الستريك (CA) والكربوكسيلات ونفثالين الصوديوم متكثف فورمالديهايد (FDN).
أ ترايبوليفوسفات الصوديوم:
STPP هو مشتت أنيوني غير عضوي بكثافة 0. 3-0. 9 جم / سم 3 وصيغة كيميائية لـ Na5P3O10. يتم إنهاء كلا الطرفين بواسطة Na2PO4. هيكل المشتت بأكمله خطي. قابلية الذوبان كبيرة ، وقيمة الأس الهيدروجيني للمحلول المائي بين 8-10 ، ويمكن تحللها بسهولة ، والمنتجات المهدرجة هي بيروفوسفات الصوديوم ، وفوسفات هيدروجين الصوديوم ، وفوسفات هيدروجين الصوديوم ، وفوسفات الصوديوم.
ب حامض الستريك:
CA هو مركب حمض الكربوكسيل ، الصيغة الكيميائية هي H3C6H5O7 ، هناك ثلاثة H زائد يمكن أن يتأين ، ويحتوي على جزيء واحد من الماء البلوري. حامض الستريك قوي نسبيًا.
Polycarboxylate هو نوع من المشتتات ذات البنية "المشطية" التي تم تشكيلها بشكل مصطنع من خلال التصميم الجزيئي. في السلسلة الرئيسية للبولي كربوكسيلات ، هناك العديد من السلاسل المتفرعة ذات الطول والصلابة المعينين ، وبعض مجموعات السلفونات التي يمكنها شحن الجسيمات. إنه يحقق بشكل أساسي تأثير التشتت للسبك عن طريق التسبب في تأثير العائق بين الجسيمات. تتمثل ميزة استخدام البولي كربوكسيلات كمشتت في أن تأثير تقليل المياه واضح ، وتأثير تقليل المياه قوي.
المنتج النقي لـ FDN عبارة عن مسحوق أبيض ، يتم الحصول عليه عن طريق سلفنة النفثالين وتمليح التحييد من هيدروكسيد الصوديوم. الصيغة الجزيئية هي C10H7SO3Na ، والوزن الجزيئي 230.22. على عكس المشتتات الأنيونية. بعد الانفصال في الماء ، يمكن للمشتتات الموجبة أن تولد مجموعات موجبة الشحنة ذات نشاط قوي. المجموعتان في المشتت المذبذب كلاهما مجموعتان محبة للماء ، إحداهما مشحونة إيجابياً (المجموعة الأمينية) والأخرى مشحونة سالبة (مجموعة حمض الكربوكسيل أو السلفونيك) ، لأن المجموعات المختلفة لها درجة حموضة مختلفة. يوجد في أشكال أيونية مختلفة بقيمة أقل ، لذلك هناك نقطة متساوية كهربية لهذا النوع من العامل النشط. لا تنفصل المشتتات غير الأيونية في المحلول المائي ، والمجموعات المحبة للماء هي في الأساس مجموعات بولي إيثيلين جلايكول ، ويتم التحكم في قطبية العامل النشط من خلال عدد المجموعات المحبة للماء.