沾濕浸濕鋪展三種潤濕作用及接觸角相關問題

1、一、潤濕作用 凝聚態(tài)物體表面一種流體被另一種流體取代的過程稱為潤濕。 潤濕過程分為三類，即在日常生活中經常遇到的沾濕、浸濕和鋪展。1、沾濕液體取代固體表面氣體，液體不能完全展開的過程稱為沾濕。（黏附功）當WA>0時，沾濕過程才是自發(fā)的。2、鋪展液體在固體表面展開成薄層，此過程稱為鋪展。鋪展是固氣界面消失，氣液界面和固液界面形成的過程。（鋪展系數）鋪展系數S>0，過程自發(fā)進行。3、浸濕 固體浸于液體中的過程稱為浸濕。此過程是固氣界面被固液界面取代，氣液界面無變化，此過程自由能變化為（浸潤功）WI>0，過程自發(fā)進行。二、接觸角與Young方程將一液體滴到一平滑均勻的固體表面上，若

2、不鋪展，將形成一平衡液滴，其形狀由固液氣三相交界面處所作氣液界面之切線經液滴至固液界面所成之夾角決定，此角稱為該種液體在所研究固體表面上之接觸角，或稱潤濕角。接觸角常以表示。該式稱為Young方程或潤濕方程。越小，潤濕過程越易進行。習慣上，>90, 為不潤濕 <90, 為潤濕三.決定和影響接觸角大小的一些因素1.物質的本性 對于指定的固體，液體表面張力越小，其在該固體上的也越小。對于同一液體，固體表面能越大，越小。 反應了液體與固體表面親和作用大小，親和力越強越易于在表面上展開， 越小。2.接觸角滯后現象若液體與固面無相對運動時，所形成的兩個接觸角是相等的即平衡接觸角e；若液體與固

3、體發(fā)生相對運動時，則會形成兩個不同的接觸角。較大的a稱為前進接觸角，較小的r稱為后退接觸角。這種ar的現象稱為接觸角滯后。 3.吸附及其他因素對接觸角的影響 固體表面，特別是高能固體表面能自發(fā)地從周圍環(huán)境中吸附某些組分而降低表面能，同時也改變了表面性質，從而影響大小。 其他如溫度，液滴形成時間等都能對接觸角產生影響。習慣上將液體在固體表面上的接觸角90°時定義為潤濕與否的界線。90°時為不潤濕，90°則為潤濕。水與潔凈玻璃的0，為完全潤濕；水銀與玻璃的138°，所以水銀在玻璃上收縮成球形。水熱合成釜的內襯 聚四氟乙烯不易潤濕。棉布被水潤濕不防水，若在棉布中加入氟代烷基類的化合物，讓極性基吸附于棉布上形成定向排列吸附層，就增大了接觸角，從而使憎水性加強，達到了防雨的目的。彩色感光材料和錄音、錄像磁帶在生產過程中，都要將配制好的感光材料涂液或磁漿，又快又均勻地涂布到固體薄片基上，然后再干燥、裁切、整理包裝成產品。能不能又快又均勻地涂上去，就與所涂液體能否在固體薄片基（現通常是采用滌綸薄膜片基）上潤濕，并能迅速鋪展開來密切相關。現在比較講究的印刷紙張表面要加上一層薄薄的涂料，其涂布過程也要考慮涂液對紙基需要有好的潤濕性能。在印刷過程中，要又快又好地印出多彩