润湿性表征体系和液固界面张力计算的新方法_.pdf

第 7卷 　第 13期 　2007年 7月 科 　学 　技 　术 　与 　工 　程 Vol7　No13　Ju ly 2007 (2007) Science Techno logy and Engineering 2007　SciTechEngng. 润湿性表征体系及 液固界面张力计算的新方法 ( Ⅱ) 朱定一 　张远超 　戴品强 　罗晓斌 (福州大学材料科学与工程学院 ,福州 350002) 摘 　要 　在有限液固界面的润湿性表征及计算方法的基础上 ,对比了所推出的理论计算解与 Y- G- G经验方程及 Y- G- G- F- V 方程解之间的差异 ;通过润湿性试验对理论公式进行了计算验证 。结果表明 ,除了 θ= 0 °和 θ= 180 °以外 ,所研究理论解的 计算值始终大于 Y- G- G方程和 Y- G- G- F- V 经验方程解 ,表明采用 Y- G- G方程和 Y- G- G- F- V 方程计算的固体表面张力 θ 数值偏小 ;发现在无限液固界面润湿体系中 ,当接触角 较大时 ,固体表面张力的变化对接触角的影响敏感 ,用理论方程对固 θ 相表面张力的计算具有很好的一致性 ,表明所推出公式能够正确反映固体表面张力的性质 ;而当接触角 较小时 ,固体表面张 力的增加对接触角的影响逐渐减弱 ,进入试验的 “测不准 ”区域 ;接触角小于 35 °时 , 固体表面张力的增加对接触角的影响极 弱 ,润湿性试验的误差较大 。 关键词 　Y- G- G方程 　接触角 　表面张力 　液固界面张力 　润湿性 中图法分类号 　O647; 　文献标识码 　A 　　液体在固体表面的润湿性对于材料复合 、烧结 、 焊接 、胶接 、涂料 、物相分离具有十分重要的意义 。 1　液固界面张力的计算 γ θ 在 Young方程中, 液相的表面张力 lg和接触角 是 比较容易从试验中获取的参数, 而固相的表面张力 1. 1　Y - G- G 方程与扩展的 Y - G- G- F- V方程 γ和液固界面张力 γ由于表面环境和界面环境的 [ 6—8] sg sl 最初, Good 和 Girifalco 提出将液固界面张 复杂, 以及测定存在着困难, 至今仍是难以获得的热 力 γ (γ) 近似表示成固相表面张力 γ (γ) 和液 12 sl 1 sg 力学量, 其中液固界面张力 γ的大小及数值范围至 sl 相表面张力 γ (γ) 的函数 : 2 lg 今没有明确的理论解 。若仅从铺展系数 S = γ - sg γ γ γ Φ γγ