Zmáčateľnosť, stykového uhla a meranie

Zmáčateľnosť, stykového uhla a meranie

Zmáčateľnosť, stykového uhla a meranie

Pri uvádzaní dropletu na pevný podklad, môže vyskytnúť jedna z nasledujúcich podmienok:

Pokles úplne rozšíri na pevný podklad tvorí kvapalina film na vrchole.

Pokles rozšíri na pevný podklad a tvorí plochejšie kvapôčka na to.

Kvapôčky takmer nešíri sa na povrchu tuhé, ale "sedia" na nich tvoriť vysoko vyčnievajúce kvapôčky.

Navlhčenie sa vzťahuje k procesu nahradenie navzájom nemiešateľných tekutín (plynov alebo inej kvapaliny) kvapalinou na pevný podklad. Stupeň, do ktorého kvapalina nasýtenou na pevný podklad možno merať stykového uhla, ktorý je uhol medzi kvapalina / vzduch rozhranie a pevný podklad (vrátane časť kvapalnej fázy)

V prvom prípade je kontaktný uhol 0 ° a môžeme povedať, že kvapalina môže úplne mokré pevný podklad; v druhom prípade kontaktný uhol je väčší ako 0 °, ale menej ako 90 °, môžeme povedať, že kvapalina môže čiastočne mokré pevný podklad; v treťom prípade, kontaktný uhol je väčší ako 90 °, môžeme povedať, že kvapalina môže nie mokrý pevný podklad.

Pre daný trojfázový systém povrchu kvapaliny / tuhé / atmosfére (čo môže byť aj iný kvapalnej fázy, ktoré sú nezlučiteľné s kvapalinou), stykového uhla mali konkrétnu hodnotu, ktorá je odhodlaný interakciou medzi tri fázy, ktorá je, tekuté / plynové / pevné a kvapalné / plyn rozhranie, závisí od samotného systému, v dôsledku prenasledovania minimálnej celkovej energie. Tvar kvapky na pevný podklad je určená rovnicou Y-L, pričom stykového uhla funkcie ako podmienku hranice. V ideálnom prípade vzťah medzi stykového uhla a sily trojfázové interakciu charakterizujú tieto mladé rovnice (Youngov ekv.)

Rozsah a príklady kontaktné uhly

4) vodné kvapky na lotosovom liste

Prívesok kvapka po fittting rozsah fyzicky zmysluplné kontaktné uhly je od 0 ° do 180 °. Kontaktný uhol 0 ° znamená, že kvapaliny sa úplne šíri cez pevný povrch, kým jednu vrstvu tvorí (ak nie je žiadne obštrukcie!). Kontaktný uhol 0 ° až 30 ° naznačuje, že kvapalina má dobrá zmáčavosť povrchu tuhé a bude šíriť aj. Tento rozsah je dôležité pre mnohé procesy ako sú farby, nátery, Čistenie, lepenie uzol a tak ďalej. Kontaktný uhol 30 ° a 90 ° znamená, že kvapalina má určité zmáčavosť povrchu tuhé, ale nie je veľmi dobré. Keď je kontaktný uhol väčší než 90 °, kvapalina má žiadne zmáčavosť povrchu tuhé. Keď zvýši tento uhol ako uhol asi 130 °-140 °, kvapalina začne vystavovať povrchu odpudivosť na pevný podklad. Pri stykového uhla je zvýšená nad 150 °, kvapôčka je v skutočnosti len "sedí" na povrchu, pričom povrch, ako má šancu a vykazujúce vysoký stupeň odpudivosť na povrchu. To je prípad kvapôčky vody na lotus lístia, kontaktné uhly až o 170 °, známy ako "lotosový"efekt, ktorý je tiež často označovaný ako superhydrophobic povrchy, sú self-čistenie a majú veľký potenciál aplikácie, takže je to hot spot v súčasný výskum.

 ΔΘ = Θ_a-Θ_r

Skutoného non-ideálny následok Young stykového uhla Charakteristika povrchová zmáčavosť tradičnej praxe nie je dokonalá, musíte tiež zvážiť stykového uhla hysteréza, aby plne charakterizovať ako superhydrophobic povrchové vlastnosti.