第6章-表面与界面-3 - 副本.pdf

六、润湿与相分布 当在某固体表面滴上一液 滴时，它将是什么形状？ 润湿：液体与固体接触，液体 润湿：液体与固体接触，液体 在固体表面的铺展。 在固体表面的铺展。 热力学定义：固液接触后，使体 热力学定义：固液接触后，使体 系自由能下降的现象称为润湿 系自由能下降的现象称为润湿 表面能和界面能之间的相互关系在很大程度上确定了 液体在固体表面上的润湿行为 γ V 液滴在固体表面上的铺 LV 液滴在固体表面上的铺 展由三个界面张力决定 展由三个界面张力决定 γ θ L SV 液体表面张力γ 与固液界面张 液体表面张力γ 与固液界面张 LV LV 力γ 之间的夹角称为润湿角θ S 力γSL之间的夹角称为润湿角θ γ SL SL (1)、S－G界面张力 (固体表面张力)力图将液滴拉 (1)、S－G界面张力 (固体表面张力)力图将液滴拉 开，以掩盖固体表面，降低固体表面能―――有利于 开，以掩盖固体表面，降低固体表面能―――有利于 润湿过程 润湿过程 (2)、液体表面张力和S－L界面张力力图使液滴收 (2)、液体表面张力和S－L界面张力力图使液滴收 缩，变为球形，减小液体表面积和固液界面面积―― 缩，变为球形，减小液体表面积和固液界面面积―― ―不利于润湿过程 ―不利于润湿过程 (3)、G－L－S三相交点作用力达平衡 (3)、G－L－S三相交点作用力达平衡 γ V γ γ +γ .cosθ LV SV SL LV γ −γ γ θ L cosθ SV SL SV γLV γ S SL Young方程 Young方程 γ ≤γ θ≥90° 不润湿 A、 SV SL cosθ≤0 不润湿 A、 B 0 ≤(γ −γ ) ≤γ B 0 ≤cosθ≤1 0 ≤θ ≤90°润湿 SV SL LV 润湿 γ −γ ≥γ cosθ ≥