离子作用的原理是利用无机盐类或无机碱类的离子，与粘土质白页岩表面进行离子交换，改变粘土的活性，从而控制粘土的水化膨胀性能。常用的无机盐和无机碱有:NaCI.KCIKOH.Ca(OH)2等。
尤其是KCI 稳定孔壁效能最好，这是由于:钾离子水化能小，易紧密地吸附在负电荷中心附近，或易中和粘土表面的负电荷;钾离子直径为2.66A。易嵌人粘土晶片的六角环中起封闭结构的作用，从而阻止泥页岩的水化;钾离子一旦被粘土吸附后不易被其他离子交换下来。
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