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本文研究了硅胶初级粒子的大小及其构成的聚集体结构对白碳黑产品质量的影响，并在此基础上开发出白碳黑生产的适宜流程。由于硅胶粒子在较小尺度即停止生长，因而在白碳黑的制备过程中容易得到由较小初级粒子构成的产品，然而仅用这一点是很难保证产品有较好的补强性能；而聚集体的结构在以往没有得到足够的重视，甚至没有表征它的指标，更不用说用它指导产品的开发。本文通过引入分形理论，认为硅胶粒子聚集体所具有分形结构对产品的性质产生至关重要的影响。本文从这一点出发开展工作。 首先用激光散射方法测定各种不同条件下硅胶粒子的生长过程，用分子反应动力学的方法从分形角度确定描述聚集过程的Smoluchowski方程中的碰撞矩阵形式。采用归并方法，减少方程的数目，用Treanor方法求解方程组，通过数值求解确定不同分形维的粒子生长过程，通过与实验结果的比较，确定不同实验条件下的动力学参数K0和分形维D，所得到的D处于理论确定的扩散控制和反应控制的分形维之间，根据不同温度下的K0，求出pH为7、8、9时聚集过程的活化能。另外，拟合得到的K0也为定量描述盐、添加剂、反应物初始浓度等对聚集过程的影响提供了可能。模拟结果与实验数据的良好吻合初步表明用分形理论描述硅胶粒子聚集的必要性，并说明导出的碰撞矩阵形式基本正确。 根据白碳黑作为补强材料的应用特点，确定以沉降粒径作为产品的质量指标。通过初步实验分别考察了陈化时间、pH值、反应物浓度、盐浓度、搅拌、添加剂、酸种类等对沉降粒径的影响，发现沉降粒径随陈化时间出现极值，从分形聚集的角度分析了凝胶和陈化过程，并对各种实验现象作了定性解释。 分析了具有分形结构物质的性质，指出这种物质形态是一种非稳态，它只是物质形态转变过程中的过渡状态，具有向非分形结构过渡的趋势。聚集体的分形结构对产品的应用性能有极重要的影响，而分形结构固有的脆弱