Факторы, влияющие на ультразвуковую дезагрегацию порошков

Использование высокодисперсных минеральных частиц различного генезиса и морфологии является перспективным направлением управления структурообразованием цементных композитов. Вместе с тем, использование таких добавок затруднено тем, что они, как правило, консолидированы в достаточно плотные агрегаты. Тонкое диспергирование и дезагрегация порошков возможно с помощью кавитационной обработки ультразвуком. Однако оптимальные условия такой обработки не могут быть установлены без проведения имитационных исследований. Целью исследования является определение факторов и условий ультразвукового воздействия, обеспечивающие эффективную дезагрегацию высокодисперсных порошков разного генезиса с различной морфологией частиц. Для проведения исследований использовались порошки диопсида, ДГШ, волластонита, золы ТЭЦ, карбоната кальция. Установлено, что процесс ультразвуковой обработки водных суспензий сопровождается не только разрушением исходных частиц и агрегатов, но и одновременным образованием новых агрегатов. Поэтому, имеющие место изменения удельной поверхности, оптической плотности в данном случае обусловлены изменением фракционного состава дисперсной фазы. Активирующую способность минеральной добавки оказывает фракция частиц размером менее 1 мкм, оказывающую ключевое влияние на изменение удельной поверхности порошка. В результате оценки энергетической эффективности кавитационной дезагрегации порошков в процессе их обработки ультразвуком показано, что энергетически более предпочтительным является обработка ультразвуком в пределах 1–5 мин, т. е. в период первой полуволны изменения доли частиц размером менее 1 мкм.