Способността разтваряне, контакт ъгъл и измерване

Способността разтваряне, контакт ъгъл и измерване

Способността разтваряне, контакт ъгъл и измерване

Когато пускането на капчица на твърда повърхност, едно от следните условия могат да възникнат:

Капка се разпространява напълно върху твърда повърхност, образуващи течен филм върху нея.

Капка се простира върху твърда повърхност и образува ласкае капчица върху него.

Капчици не почти разстеле върху твърда повърхност, но "седя" върху тях да се образуват силно изпъкнали капчица.

Намокряне се отнася до процеса на замяна на един друг несмесващи течности (газ или друга течност) с течност върху твърда повърхност. Степента, до която една течност се мокри върху твърда повърхност може да се измери чрез контакт ъгъл, който е ъгълът между течността / въздушен интерфейс и твърда повърхност, (включително и на течната фаза част)

В първия случай контакт ъгълът е 0 ° и казваме, че течността напълно да мокри твърда повърхност; във втория случай контакт ъгълът е по-голяма от 0 °, но по-малко от 90 °, казваме, че течността може частично мокри твърда повърхност; в третия случай контакт ъгълът е по-голям от 90 °, казваме, че течността да не мокри твърда повърхност.

За дадена трифазни система течна / твърда повърхност / атмосфера, (което може да бъде друг течната фаза, несъвместими с течността), контакт ъгъл трябва да бъде конкретна стойност, която се определя от взаимодействието между трите фази, тоест, течна / газ, течни и твърди и твърди / газ интерфейс, се определя от самата система, в резултат на преследването на минималната обща енергия. Формата на капчица върху твърда повърхност се определя от уравнението Y-L, докато контакт ъгъл функции като границата условие. В идеалния случай връзката между ъгъла на контакт и взаимодействие с трифазен сила може да бъде описан със следните млади уравнение (Янг екв.)

Обхват и примери за контакт ъгли

4) водни капчици върху лотосов лист

Висулка капка след fittting се редица физически смислен контакт ъгли от 0 ° до 180 °. Контакт ъгъл от 0 ° означава, че течността напълно се простира върху твърда повърхност докато еднослойна се формира (ако няма никакво препятствие!). Контакт ъгъл от 0 ° до 30 ° показва, че течността е добър способността разтваряне на твърда повърхност и ще се разпространи добре. Този диапазон е важен за много процеси като бои, покрития, Почистване, залепване възел и т. н. Контакт ъгъл между 30 ° и 90 ° означава, че течността има някои способността разтваряне на твърда повърхност, но това не е много добър. Когато контакт ъгълът е по-голям от 90 °, течността има способността не разтваряне на твърда повърхност. Когато този ъгъл от ъгъла се увеличава до около 130 °-140 °, течността започва да проявяват повърхност невъзприемчивостта върху твърда повърхност. Когато контакт ъгъл се увеличава над 150 °, капчица в действителност просто "седи" на повърхността, оставяйки повърхността, веднага след като тя има шанс и излагане на висока степен на невъзприемчивостта на повърхността. Това е случай на водни капчици на lotus листата с контакти ъгли до около 170 °, известен като "лотос ефект", които често са наричани superhydrophobic повърхности, те са самопочистващи се и имат голям потенциал приложения, така че е гореща точка в Текущи изследвания.

 СТОЙНОСТ = Θ_a-Θ_r

Действителната не идеална повърхност, което води до млади контакт ъгъл характеристика на способността на повърхността разтваряне на традиционната практика не е съвършен, трябва също да обмислите контакт ъгъл хистерезис да напълно характеризират като superhydrophobic свойства на повърхността.