受限钠盐水溶液孔外结晶现象

多孔材料内含盐水溶液中离子的析出结晶是造成多孔结构破坏的重要因素,因此在建筑保护和地貌学研究中受到了极大关注.现有研究主要集中于微孔介质中盐的孔内结晶行为.本文对比研究了限制于纳孔硅胶颗粒孔隙内的NaCl,NaNO_3,Na_2SO_4三种盐溶液在蒸发过程中盐的孔外结晶行为.利用扫描电子显微镜对所形成晶体的形貌进行了表征.实验结果表明:1)随孔径从2 nm增加至15 nm,NaCl和NaNO_3在硅胶颗粒表面的结晶由晶粒转变为晶须形态,而Na_2SO_4则由晶须转变为晶粒形态;2)NaCl和NaNO_3晶须的生长主要沿垂直于颗粒表面的方向,而Na_2SO_4晶须则在硅胶颗粒表面斜向生长,后一种生长方式对硅胶颗粒产生横向的应力,从而对孔结构具有更强的破坏作用;3)NaNO_3的细长晶须所具有的分支和珠链结构表明其在结晶过程中发生了Plateau-Rayleigh失稳.