Wettability, кут контакту та вимірювання

Wettability, кут контакту та вимірювання

Wettability, кут контакту та вимірювання

При розміщенні дроплет на твердої поверхні, може виникнути одна з таких умов:

Падіння повністю поширюється по твердої поверхні, утворюючи рідка плівка на ньому.

Падіння поширюється по твердої поверхні і утворює плоский дроплет на ньому.

Дроплети не майже поширився на твердої поверхні, але "сидіти" на них, щоб сформувати високо виступаючу дроплет.

Змочування відноситься до заміні одного immiscible рідини (газ або іншої рідини) з рідиною на твердих поверхні. Ступінь, до якої рідини змоченим на твердої поверхні може вимірюється контактів кут — це кут між рідина / Авіакомпанія air інтерфейс і твердої поверхні (в тому числі рідкої фази частина)

У першому випадку контактні кут 0 ° є, і ми говоримо, що рідина може повністю мокрий твердої поверхні; в другому випадку контактів кут є більшим за 0 °, але менше, ніж 90 ° ми говоримо, що рідина може частково мокрий твердої поверхні; у третьому Контактна кут більше, ніж 90 °, ми говоримо, що рідина може не мокрий твердої поверхні.

Для даного трифазні системи рідких / твердої поверхні / атмосферу, (який також може бути інший рідкої фази несумісні з рідини), контакт кут повинна бути певного значення, який визначається в результаті взаємодії між три фази, тобто, рідкі / газу, рідкого / тверді і твердих / газ інтерфейс, визначається сама система, результат прагнення до мінімального загальної енергії. Форму краплі на твердої поверхні визначається рівнянням Y-L, при цьому контакту кут функції як граничних умов. В ідеальний випадку відносини між контактів кута і сили взаємодії трифазні можна описати як такі молоді рівняння (Янг устаткува)

Діапазон і приклади контактів кутів

4) краплі води на лист лотоса

Підвісні після fittting спектр фізично значущого контактів кути являє від 0 ° до 180 °. Контактна кут 0 ° означає, що рідина повністю поширюється по твердої поверхні поки на туалетний формується (якщо немає не перешкод!). Контактна кут 0 ° до 30 ° вказує, що рідина має хороший wettability до твердої поверхні і буде поширюватися добре. Цей діапазон має важливе значення для багатьох процесах, таких, як фарби, покриття, очищення, прилипання вузол і т. д. Контактна кута між 30 ° до 90 ° означає, що рідина має певні wettability до твердої поверхні, але це не дуже добре. Якщо контакт кут перевищує 90 °, рідина має не wettability до твердої поверхні. Коли цей кут, як кут збільшується до 130 ° °-140, рідина починає проявляти поверхні repellency на твердих поверхні. Коли кут контакту збільшується вище 150 °, дроплет насправді просто "сидить" на поверхні, залишаючи поверхню, як тільки він має шанс і виявляючи високий ступінь repellency на поверхні. Це стосується крапель води на листя лотоса, з контактів кутами до близько 170 °, відомий як "лотоса ефект", який також часто називають superhydrophobic поверхонь, вони самоочищення і мають великий потенціал додатків, так що це гаряча точка в поточні дослідження.

 ΔΘ = Θ_{муніципалітет}-Θ_r

Фактична неідеальної поверхні, в результаті чого молоді контактів кут характеристика поверхні wettability традиційна практика не є досконалим, ви повинні також розглянути питання про контакт кут гістерезис, таким чином, щоб повністю характеризують, таких як superhydrophobic поверхні властивості.