关键词： 表面活性剂   环氧树脂灌浆材料   表面张力   接触角   渗透性  

摘要： 通过在CW环氧树脂灌浆材料浆液中加入2种不同结构的非离子表面活性剂炔属二醇,制备了2种改性环氧树脂灌浆材料,并开展了黏度、表面张力、接触角、渗透性和浆材固化物力学强度的研究。结果表明:加入表面活性剂对浆液的黏度、浆材固结体抗压强度、抗拉强度无明显影响,但可以提高浆材的粘接强度和抗剪强度,降低浆液的表面张力和接触角,提高浆液在黏土中渗透性。其中,加入表面活性剂S 1对浆液的粘接强度、拉伸剪切强度和在黏土中的浸润渗透高度提升更为显著,分别提高了23.6%、37.5%和109.4%。基于以上试验,初步探讨了表面活性剂提高浆液渗透性的机理。

关键词： 水泥石   强紫外线辐射   干燥收缩   孔隙结构   减缩剂   表面张力  

摘要： 为了掌握强紫外线辐射环境下水泥基材料体积稳定性的演变规律,确保服役于强辐射地区的水泥基材料性能的稳定性,通过硬化水泥浆体干燥收缩试验,研究标准干燥环境和强紫外线辐射环境下硬化水泥浆体的干缩变形和质量损失的演化规律。结合热重分析(TG)和汞孔隙率(MIP)测试方法,探讨强紫外线辐射环境对硬化水泥浆体的干燥收缩的影响机理。同时,基于减缩剂的减缩机理,探讨其在强紫外线辐射环境下的作用效果。研究结果表明:相较于标准干燥环境,强紫外线辐射环境显著增加水泥石的干燥收缩和质量损失,降低水泥水化程度,从而使水泥石的孔隙结构粗化。掺入减缩剂可以降低水泥石的介孔率(<50 nm),有效降低强紫外线辐射环境下水泥石的干燥收缩。此外,在强紫外线辐射环境下,减缩剂的掺入会进一步降低孔隙溶液的表面张力,增强减缩剂的减缩效果。值得注意的是,当减缩剂掺量为1%时,强紫外线辐射对减缩剂效果的增强作用最为显著。当掺量进一步增加时,这种增强作用将受到限制。研究结果厘清了强紫外线辐射环境下的水泥基材料变形规律,为服役于类似环境的水泥基材料体积稳定调控提供技术依据。

关键词： 多函数模型   表面张力   物理化学实验   非线性拟合   Origin软件  

摘要： 为了更深入地研究表面张力的经典实验,利用Origin软件,采用多种函数模型对表面张力与浓度曲线分别进行拟合,并对每种函数拟合的优缺点加以讨论。其中对数函数拟合数学准确性较高,同时兼具物理意义,更贴切实况。明确了表面张力与浓度拟合的经典实验中以对数函数模型最为适宜。

关键词： 表面张力   平板法   变形铂金板   有效润湿长度  

摘要： 铂金板是平板法测量液体表面张力的关键元件,但频繁经历清洗和灼烧极易使其变形,导致测量结果不准确。更换新板不仅增加实验成本,也影响实验连续性。为此,提出了一种变形铂金板的校正方法。描述了平板法测量液体表面张力的工作原理,分析出影响变形铂金板测量不准确的原因在于其有效润湿长度不再等同于其周长;在此基础上建立了变形铂金板有效润湿长度的求解模型;设计了不同温度、不同试剂条件下使用变形铂金板测定表面张力实验,验证了该校正方法的准确性和有效性。结果表明,校正后变形铂金板所测得的表面张力与参考值的偏差在0.200 mN/m以内,相对偏差在0.50%以内,符合液体表面张力的测量需求。研究结果保证了变形铂金板测量表面张力的准确性,实现了铂金板的重复利用。

关键词： 洗衣液   沐浴露   气泡能   表面张力   水膜   微重力   表面活性剂   液膜  

摘要： 一个气泡能存活多久取决于许多因素。空间站中的水膜实验表明,在微重力情况下,水膜构成的气泡不会很快破裂。而在地面上由于受到重力的影响,气泡的液膜受力不平衡,很快就会破。为了制造出寿命更长的气泡,人们会在液体中加入一些表面活性剂,例如沐浴露、洗衣液中常用的十二烷基硫酸钠(SDS),通过改变表面张力让气泡更加稳定。

关键词： 农药液滴   水稻叶面   动态润湿铺展   接触角   润湿滞后   表面张力  

摘要： 【目的】探究表面张力、液滴粒径和叶片倾角对农药液滴在水稻叶片近轴面、远轴面动态润湿铺展行为的影响,为通过调控农药液滴在水稻叶面的动态润湿铺展行为实现水稻施药的“减施增效”提供依据。【方法】通过调节Silwet-408的浓度配制出表面张力为21.4、33.2、43.7 mN·m^(-1)的Silwet-408溶液代替农药药液,利用液滴发生器生成532、627、746、830、957μm的单液滴,对其在倾角为40°、65°、85°水稻叶片近轴面、远轴面的动态润湿铺展行为进行全因子试验。【结果】表面张力、液滴粒径、叶片倾角均显著影响(P<0.05)水稻叶面的液滴接触角变化率,且近轴面、远轴面所受影响的整体趋势基本相同,增大叶片倾角或减小液滴粒径或降低表面张力均能增大接触角变化率,促进液滴润湿铺展。其中,以降低表面张力的效果最显著,当表面张力从33.2 mN·m^(-1)降至与水稻叶面临界表面张力接近的21.4 mN·m^(-1)时,叶片近轴面的接触角(前进角和后退角)变化率分别增大7.49、6.22倍,远轴面的分别增大11.13、7.61倍,液滴的润湿性在75 s内从较差或差(80°≤接触角<100°或接触角≥100°)转变成中等或好(60°≤接触角<80°或接触角<60°);当表面张力比水稻叶面临界表面张力大得多时,接触角变化率随叶片倾角的增大而增大,随液滴粒径的减小而增大,但叶片倾角的影响小于液滴粒径的影响,经过75 s后,几乎所有粒径的液滴仍保持较差或差的润湿性(80°≤接触角<100°或接触角≥100°)。液滴润湿滞后现象分析表明,水稻叶面的粗糙度相对较小,液滴润湿滞后现象并不严重。表面张力与水稻叶面临界表面张力接近的液滴在固-液-气三相体系动态表面张力的驱使下在叶面润湿铺展,接触角随时间的动态变化可使用模型θ=θe+Aexp(-Kt)进行拟合;表面张力比水稻叶面临界表面张力大得多的液滴虽能稳定地黏附在叶面上,没有出现滚落现象,但始终未突破叶面的钉扎效应和滞留阻力,无法实现润湿铺展。【结论】表面张力、液滴粒径、叶片倾角3个因素均显著影响农药液滴在水稻叶面的动态润湿铺展行为,在实际施药场景中,由于叶片倾角无法人为调节,因此可根据施药的目的调节药液的表面张力和液滴粒径进而调控液滴的动态润湿铺展行为。研究结果有助于理解农药液滴在水稻叶面动态润湿铺展的机理,并可为水稻施药场景中合理选择药液表面张力、液滴粒径提供理论支持与指导。

关键词： 低渗致密气藏   防水锁剂   表面张力   拟黏附功   岩心渗透率恢复率  

摘要： 基于吐哈油田低渗致密气藏,研发一种新型气藏防水锁剂GY-HE85,对其界面张力、表面张力和润湿性等基本性能进行研究,并分析了岩心渗透率恢复效果。实验结果表明,氟碳表面活性剂与碳氢表面活性剂复配后,碳氢表面活性剂除降低界面张力的作用之外,由于异电性亲水基之间强烈的静电吸引作用,表面活性剂分子在更低含量即可达到饱和吸附,还可降低表面活性剂的使用量。防水锁剂GY-HE85含量为0.1%~0.5%(w)的溶液时,表面张力为20.23~47.52 mN/m,随着溶液含量减小,拟黏附功逐渐降低,降幅呈“先快后慢”趋势,防水锁剂GY-HE85溶液优选含量为0.3%(w)。防水锁剂GY-HE85溶液具有较好的抗吸附性能,岩心渗透率恢复率在86.44%~91.20%,较好地预防了致密气藏储层“水锁”现象的发生。

关键词： 激光热应力成形   弯折区   比能   表面张力   形貌   硬度分布  

摘要： 目的针对激光热应力成形弯折区增厚现象,揭示激光热输入、弯曲角度和成形机制对弯曲过程的影响,以及弯折区域形貌的演变规律,为提高激光热应力成形弯折区域的形貌可控性提供参考。方法采用高速相机拍摄成形过程中热输入和弯曲角度对弯折区的宏/微观形貌的作用效果,并采用共聚焦显微镜观察试样的宏观形貌,采用光学显微镜分析微观组织,通过维氏显微硬度计测量弯折区附近材料的硬度分布情况,同时结合温度场数值模拟和表面张力理论分析,揭示弯折区形貌的影响因素及形成机制。结果在低比能作用下,弯折区的熔融材料在激光扫描结束后快速凝固,并在扫描次数逐渐增加的过程中其表面逐渐隆起,并形成凸起状形貌,表面粗糙度随着扫描次数的增加呈现上升趋势,由5.5μm增至37.6μm。在高比能作用下,熔融材料的流动性得到提升,并在表面张力的作用下充分铺展,宏观形貌由凸变平,最后呈现凹形形貌,表面粗糙度随着扫描次数的增加呈现相反的变化趋势,由31.7μm减至5.8μm。此外,在塑性成形过程中,熔池流动仍受到成形角两侧壁面的限制。硬度测试结果表明,激光热应力成形弯折熔凝区域的硬度略高于基体的硬度,热影响区的硬度比基体的硬度降低了40%。结论激光热输入、弯曲角度和成形机制会影响弯折区材料表面的挤压、熔化、流动、凝固过程,以及材料内部的温度梯度和界面表面张力,在这些因素的影响下弯折区域的轮廓形貌、成形粗糙度、显微组织和硬度分布发生了变化。

关键词： 无碱玻璃   熔体   表面张力   粘度   可纺性指标   玻璃纤维  

摘要： 基于玻璃熔体表面张力测试技术,研究玻璃纤维行业中,典型无碱配方玻璃(E玻璃)在高温液体状态下(即玻璃液)的熔体表面张力。在此基础上,结合无碱玻璃熔体的粘度性能,对其应用进行探究。结果表明:玻璃纤维行业中,CaO-B_(2)O_(3)-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)无碱玻璃,在1200~1500℃时,熔体的表面张力随着温度的升高而增大,有着近似线性的关系;等质量分数的B2O3替代CaO时,无碱玻璃熔体的表面张力减小,同时对温度的变化也更加敏感;对于玻璃纤维用典型无碱玻璃,其熔体可纺性指标k(表面张力γ与黏度η的比值)在2.4~10.4 mm/s范围内。

关键词： 音叉传感器   音叉振动频率   检测电路   音叉密度仪   流体密度  

摘要： 为了准确进行井下流体密度的测量,根据音叉的振动原理,文章设计了音叉传感器和音叉振动频率检测电路,开发了可用于井下流体密度检测的音叉密度仪,并通过实井下井试验检验了该音叉密度仪的检测特性。现场实井下井试验结果表明,该音叉密度仪测井效果良好,能够正确反映井下流体密度的变化,对于井下流体密度检测具有实用价值。