Смачиваемость
Гистерезис смачивания. Равновесное значение краевого угла смачивания устанавливается через определенный промежуток времени, и одной из причин этого является гистерезис смачивания. Разница между углом смачивания при натекании жидкости и углом смачивания при отекании и характеризует гистерезис смачивания. Это явление связано с перемещением капли жидкости по поверхности.
Некоторые исследователи целенаправленно задают гистерезис, чтобы изучать процессы смачивания и растекания на шероховатых образцах. Такой подход во многом оправдан, т.к.:
- объем капелек сильно влияет на величину краевого угла смачивания;
- величина гистерезиса часто одного порядка с погрешностями измерений;
- на величину краевого угла смачивания при натекании (развитие адгезии) и отекания (разрыв поверхностной когезии жидкости) оказывают влияние разные силы.
Связь гистерезиса с шероховатостью, полученную не механическим, а химическим способом, т.е. влияние взаимодействия типа АВ на свойства поверхности подложки очень правдоподобно. В то же время большие погрешности измерений не позволяют использовать данный метод для исследования когезионных свойств клея.
Определение размеров капли. За последние годы созданы приборы, позволяющие устанавливать капли строго определенного размера и определяющие их геометрические размеры и значения краевых углов смачивания. Их основным преимуществом является уменьшение погрешностей при проведении экспериментальных исследований.
Косвенные методы определения значения краевых углов смачивания. Используя жидкости, для которых значения величин поверхностного натяжения уже известны, например, при использовании метода Вильгельма, из уравнения находим значения и далее величину краевого угла. Допускается определять величину поверхностного натяжения несколькими методами и при вычислении краевого угла использовать средние значения. Данный метод является достаточно простым и широко используется при анализе свойств лакокрасочных покрытий. Как правило, косвенные измерения позволяют получить значения краевых углов с достаточно большой точностью.
Порошкообразные материалы. Движение жидкости в капиллярах описывается законом Пуазейля, из которого получаем уравнение Вашбурна, которое позволяет, в зависимости от времени, определить массу жидкости т, поглощаемую пористым материалом.
При использовании специальной оснастки можно получить зависимость массы во времени для экспериментальных жидкостей, которые обеспечивают полное смачивание исследуемого пористого материала (например, гептан). По углу наклона определяем значение коэффициента и уже, затем получаем для жидкостей. Трудности эксперимента связаны с плохой воспроизводимостью величины пористости. Тем не менее, данный метод используется для получения значений краевых углов смачивания для тех материалов, которые невозможно исследовать другим способом.
Волокнистые материалы. Для исследования смачиваемости волокнистых материалов используют специальные приспособления, которые позволяют вместо пластины Вильгельма устанавливать исследуемое волокно, для которого первоначально определяют значения поверхностного натяжения у, и далее определяют значение краевых углов смачивания.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
Страницы: 1 2
Загрузка ...