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种特性,那么使用结构破坏(或恢复)过程中煤水浆任何随之变化的参数的变化应该均可表 征其触变性。因此,可以利用在恒定剪切速率下剪切应力的变化来描述这一剪切速率下的触 变性,从而煤水浆触变性的试验程序则应该是: (1)利用旋转式粘度计对煤水浆持续施加一个大小恒定的剪切速率,测定其初始剪切 应力值τo并连续测量煤水浆剪切应力随时间的变化; (2)当在这一剪切速率下煤水浆的剪切应力不再随时间变化时停止试验,并测定此时 所对应的剪切应力值τ。 试验表明,这种方法不仅操作方便,再现性好,而且准确性较滞后环线法也大大提高。 这是因为滞后环线法需要连续变化剪切速率,而旋转粘度计扭矩弹簧的扭转速率总是滞后于 转衡转速变化的速率,所以测得的剪切应力值并不能真正表示煤水浆所处剪切速率下的剪切 应力值,这样就造成了较大的系统误差。另外,后一种试验方法摈弃了滞后环线法中剪切速 率连续变化的程序,使之对实验设备和操作条件的要求大大降低,从而使媒水浆触变性的测 量在一般实验室条件,甚至在生产现场都可方便地进行。 2煤水浆触变性的数学描述 为了定量表征煤水浆的触变性,必须建立数学方程式进行严格的描述。 描述煤水浆的触变性主要包括触变的最后效果和触变过程。触变过程是指在一定试验条 件下煤水浆胶链结构随时间的破坏和恢复过程,它反应了触变性的时间效应。触变最后效果 是指煤水浆在一定试验条件下达到稳定时的最大触变量,所谓稳定在此实际是指胶链结构破 坏与饮复的一种动态平衡,而其宏观表现则为煤水浆剪切应力的固定不变,亦即剪切应力具 有不再随时间而变化的稳定数值。显然, △t=T0-Te (1) 即为触变最后效果的表征,称作最大绝对触变量。而 1=0二T=T0-T △r (2) T0-T。 则表示触变溶胶过程中达到τo和τ。之间任意剪切应力时所完成的触变量与最大绝对触变量 之比,称作结构破坏系数。显然,入介于0和1之间,入=0表示尚未发生触变,胶链结构 完整无损;入=1表示触变过程已经结束,煤水浆达到了结构破坏与恢复的平衡状态,0< 入<1时则表示触变溶胶过程中任意时刻煤水浆所发生的结构破坏程度。所以,入是依赖于 时间的变量。 同样,对于煤水浆触变的凝胶过程可以定义: 5-T00-t。 T0-T。 (3) 为结构恢复系数,其中τ0为煤水浆在停止剪切并经0时间的静置后再对共施加原来剪切速率 时的初始剪切应力。显然,结构恢复系数表示煤水浆在停止剪切,开始静置后胶链结构恢复的 程度,并依静登时间的长短而变化。同时由于τ。≤π≤τ0,故0≤5≤1。七为0表示凝胶 过程尚未开始,等于1则表示凝胶过程进行完毕,煤水浆又恢复到剪切前的结构状态。不 过,与溶胶过程相比,凝胶过程进行得非常缓慢,两者可差几十倍。 10种特性 , 那 么使用结构破坏 或 恢复 过程 中煤水 浆任何随之变化的参数的变化应该 均可表 征其触变性 。 因此 , 可 以利 用 在恒定剪切 速率下剪切应力 的变化 来描述这 一剪切 速率下 的触 变性 , 从而煤水 浆触变性的试 验程 序则应该 是 利 用旋 转式粘度计对 煤水 浆持续施加 一 个大小 恒定 的剪切速率 , 测定 其初始剪切 应力 值 。 并连 续测量煤水 浆剪切应力随时 间的变化 当在这 一剪切 速率下煤水 浆的剪切 应力 不再随时 间变化时停止试 验 , 并测定 此时 所对 应 的剪切应力 值 。 。 试 验表 明 , 这 种方法 不仅 操作方便 , 再现性好 , 而 且准确 性较滞后环 线法也大大提高 。 这 是 因为滞后环 线法需要连 续变化剪切 速率 , 而 旋转粘度计 扭矩 弹簧 的扭转速率总 是滞 后于 转筒转速变化 的速率 , 所 以测 得的剪切应力值并不能真正 表示 煤水 浆所处剪切 速率下 的剪切 应力值 , 这 样就造成 了较大 的系统误 差 。 另外 , 后 一种试 验方法摈弃 了滞后环 线法 中剪切 速 率连 续变化 的程序 , 使 之对实 验设 备和 操作条件的要求 大大降 低 , 从而 使煤水 浆触变性的测 量 在一般实验室 条件 , 甚至 在生 产现场都可方便地进 行 。 煤水浆触变性的数学描述 为了定 量 表征煤水 浆 的触变性 , 必须 建立 数学方程式进行 严格的描述 。 描述 煤水 浆 的触变性 主要 包括触变的最后效果 和触变过程 。 触变过程 是 指在一定试 验条 件下煤水 浆胶链结构随时 间的破坏和 恢 复过程 , 它反 应 了触变性的 时 间效应 。 触变最 后效果 是 指煤水 浆在 一定 试 验条件下达 到稳定 时的最大触变量 , 所谓稳定 在此实 际是 指胶链结构破 坏 与恢 复的一种 动态平衡 , 而 其 宏观表现则为煤水 浆剪切 应力 的 固定 不变 , 亦即剪切应力具 有 不再随时 间而 变化 的稳定 数值 。 显然 , △丫 。 一 。 一 即为触变最后效果 的表征 , 称作最大绝对触 变量 。 而 只二 一 △下 丫 一 丫 一 。 则表示触变溶胶过程 中达 到 。 和 。 之间任意剪切 应力 时所完成的触变量 与最大绝对 触 变 量 之 比 , 称作结 构破坏 系数 。 显然 , 久介于 。 和 之间 , 久 表示 尚未发 生触变 , 胶 链结 构 完整 无 损 久 表示 触变 过程 已经 结 束 , 煤水 浆达 到 了结 构破坏与恢 复的平衡状态, 久 时则表示 触变溶胶 过程中任意时刻 煤水 浆所发 生 的结构破坏程 度 。 所以 , 几是 依 赖 于 时 间的变量 。 同样 , 对 于 煤水 浆触变 的凝胶过程可以定义 厂 广刃 屯 一 丫 。 一 为结构恢复系 数 , 其 中 下 。 。 为 煤水 浆在停止剪切 并经 时 间的静置 后再对 其施加 原来剪切 速率 时 的初始剪切 应力 。 显 然 ,结 构恢 复系 数表示 煤水 浆在停止剪切 , 开 始静置 后胶链结构恢 复的 程度 , 并依静置 时 间的长短而 变化 。 同时 由于 。 《 。 。 簇 。 , 故 。 《 乙《 。 乙为 。 表示凝 胶 过程 尚未开 始 等于 则表示凝胶过程进 行完毕 , 煤水 桨又 恢 复到剪切 前的结构状态 。 不 过 , 与 溶胶过 程相 比 , 凝 胶 过程进 行 得非常 缓慢 , 两 者可 差几 十倍
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