Conductivity percolation in a water network on wetted surface of silica material.

In the present Bachelor’s Thesis the results of studies of the percolation conductivity of a water network on wet surface of silica are presented. Measurements were carried out on wetted fractionated crystalline silica samples (sand) utilizing dielectric spectroscopy during slow, natural dehydration to the air, up to the extremely low level of hydration. The study has shown that critical exponents for all groups of sand grain sizes are characteristic for a percolation phenomenon on 2D conducting networks and the value is close to one which confirms the complexity of the phenomenon. It was further found that sample hydration level at the percolation threshold, h* increases with the increase of a grain diameter, d.

W niniejszej pracy zaprezentowane zostały wyniki badań zjawiska perkolacji przewodnictwa w sieci wody na wilgotnej powierzchni materiałów krzemionkopochodnych. Pomiary przeprowadzono na próbkach krystalicznej krzemionki w postaci frakcjonowanego piasku metodą spektroskopii dielektrycznej podczas powolnej, naturalnej dehydratacji do powietrza, aż do osiągnięcia ekstremalnie niskiego poziomu uwodnienia. Krytyczne współczynniki dla każdej grupy rozmiaru ziaren są charakterystyczne dla perkolacji w sieci 2D, a ich skalowanie jest bliskie jedności, co wskazuje na złożony charakter przejścia. Dodatkowo wykazano, że wraz ze wzrostem średniej średnicy ziarna d, współczynnik h* również wzrasta.