表面不均匀性剖析.ppt

（1）防水 普通棉布 阳离子 大雨不透湿 氟SAa （2）矿物浮选 第八章   润湿作用 8.1 润湿过程 润湿过程可分为三类： 沾湿（adhesion） 浸湿（immersions） 铺展（spreading ） 润湿（wetting）是指在固体表面上 一种液体取代另一种与之不相混溶的 流体的过程。 （1）沾湿：液体与固体由不接触到  接触，变液气界面和固气界 面为固液界面的过程 :粘附功0自发 （2）浸湿：固体浸入液体的过程。（洗衣时泡衣服）固气界面为固液界面替代。 ：浸润功0自发 , 粘附张力 （3）铺展：以固液界面取代固气界面同时，液体表面扩展的过程。 铺展系数 时自发 小结：（1）无论哪一种润湿都是界面现  象，其过程实质都是界面性质 及界面能量的变化 （3）固气和固液界面能对体系的三种 润湿作用的贡献是一致的。 （2）对比三者发生的条件 沾湿： 浸湿： 铺展： 将液体滴于固体表面上，液体或铺展或覆盖于表面，或形成一液滴停于其上，此时在三相交界处，自固液界面经液体内部到气液界面的夹角就叫做接触角。 8.2 接触角与润湿方程 Young方程 沾湿 浸湿 铺展 习惯上将 =90°定义润湿与否标准 8.3 接触角的测定 （一）角度测量法（量角法） (1) 切线法 (3)光点反射法 (2) 斜板法 （二）长度测量法 （2）大滴法（液饼法） （1）小滴法 （3）垂片法 皆是通过与 相关长度测量 计算得到。 （三）力测量法： 吊片法： （四）透过测量法：（粉末的 ） （1）透过高度法 （2）透过速度法 8.4 影响接触角测定的一些因素 （1）前进角与后退角 固液界面取代固气界面后形成的接触角叫做前进角?a (滴加液体时) 而气固界面取代固液界面形成的接触角叫做后退角?R (移走液体时) 通常后退角小于前进角。 造成接触角滞后的主要原因是表面不平和 表面不均匀（污染）。 Harkins仔细研究了石墨、滑石、硫化锑及 石腊等样品，通过精心准备，精心测量，得 到结果表明前进角与后退角的差别在实验误 差内。结论：前进角和后退角的差异是样品 制备不当和测量技术不佳的结果。 倾斜玻璃上的水滴（右图） （2）表面不均匀性 一般前进角反映与液体亲合力弱的那部分固体表面润湿性，而后退角则反映与液体亲合力较强的那部分固定表面润湿性。 如果液体表面由对液体具有不同亲和力的a、b两部分 组成，两者各占有表面分数xa和xb。这种表面称为复 合表面。 0° 30° 45° 60° 水 11 30 48 64 CaCl2溶液 10 24 34 49 甘油 7 23 44 77 乙二醇 7 28 54 103 甲基溶纤素 20 64 82 93 接触角滞后液体在不同粗糙度的石腊表面上的?a- ?R Φ值表示表面粗糙的程度。 由表中可以看出： Φ值越大，?a- ?R越大， 固体表面粗糙是造成接触角滞后的重要因素 （3）表面粗（糙）度 Wenzel研究了固体表面粗度对润湿性的影响，指出： 一个给定的几何面粗化以后必具有较大的真实面积，用粗度因子r表示真实表面积与表观面积之比，润湿方程经粗度较正为： ?’ ：粗糙表面接触角 Wenzel方程 故 上式表明：粗糙表面的接触角余弦函数（绝对）值总是比平滑表面的绝对值大，即?＞90°时表面粗化将使?变大，而?＜90°时表面粗化将使?变小。 提示：对于具有润湿性的体系，表面粗化对体系润湿性起促进作用。而对于不能相互润湿的体系，表面粗化则使体系更不润湿。 例如：吊片法——打毛。 防水材料——保持表面粗糙  8.5 固体的润湿性质（一）低能表面与高能表面 实际关心问题：（1）什么样的固体被润湿，或不被润湿（2）什么样的液体具有好的润湿性 将固体分为两大类：凡 100mNm-1，叫做高能表面 100mNm-1，则为低能表面 （二）低能表面的润湿性质 做图可 得到一很好的直线，外推至 =