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TECHNICAL ARTICLES印刷,油墨,煙草,包裝,觸摸屏,玻璃蓋板為何要做水滴角試驗(yàn)?
所謂接觸角(水滴角)是指在一固體水平平面上滴一液滴,固體表面上的固-液-氣三相交界點(diǎn)處,其氣-液界面和固-液界面兩切線把液相夾在其中時(shí)所成的角。 接觸角(水滴角)測量儀,主要用于測量液體對固體的水滴角,即液體對固體的浸潤性, 該儀器能測量各種液體對各種材料的接觸角。該儀器對石油、印染、醫(yī)藥、噴涂、選礦等行業(yè)的科研生產(chǎn)有非常重要的作用。
原理:當(dāng)液滴自由地處于不受力場影響的空間時(shí),由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是,當(dāng)液滴與固體平面接觸時(shí),其形狀取決于液滴內(nèi)部的內(nèi)聚力和液滴與固體間的粘附力的相對大小。當(dāng)一液滴放置在固體平面上時(shí),液滴能自動(dòng)地在固體表面鋪展開來,或以與固體表面成一定水滴角的液滴存在,如圖1 所示。
若θ<90°,則固體表面是親水性的,即液體較易潤濕固體,其角越小,表示潤濕性越好;若θ>90,則固體表面是疏水性的,即液體不容易潤濕固體,容易在表面上移動(dòng)。至于是否液體能進(jìn)入毛細(xì)管,這個(gè)還與具體液體有關(guān),并非所有液體在較大夾角下*不進(jìn)入毛細(xì)管。
潤濕過程與體系的界面張力有關(guān)。一滴液體落在水平固體表面上,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),形成的接觸角與各界面張力之間符合下面的楊氏公式(Young Equation):
γs,g = γs,l + γg,l×cosθ
由它可以預(yù)測如下幾種潤濕情況:
1)當(dāng)θ=0,*潤濕;
2)當(dāng)θ﹤90°,部分潤濕或潤濕;
3)當(dāng)θ=90°,是潤濕與否的分界線;
4)當(dāng)θ﹥90°,不潤濕;
5)當(dāng)θ=180°,*不潤濕。
毛細(xì)現(xiàn)象中液體上升、
下降高度h。h的正負(fù)表示上升或下降。
浸潤液體上升,接觸角為銳角;不浸潤液體下降,接觸角為鈍角。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)/(液體密度*重力加速度g*液面半徑R)。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角/(液體密度*重力加速度g*毛細(xì)管半徑r)。
潤濕性問題與采礦浮選、石油開采、紡織印染、農(nóng)藥加工、感光膠片生產(chǎn)、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關(guān)系。
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