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什么是界面张力作者：未知 来源：网络 点击数: 197 日期：2009-10-27界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，如其中一相为气体，这种界面通常称作为表面。在固体和液体相接触的界面处，或在两种不同液体相接触的界面上，单位面积内两种物质的分子，各自相对于本相内部相同数量的分子过剩自由能之加和值，就称为界面张力。界面张力，也叫液体的表面张力，就是液体与空气间的界面张力。严格说表面应是液体和固体与其饱和蒸汽之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。液体与另一种不相混溶的液体接触，其界面产生的力叫液相与液相间的界面张力。液体与固体表面接触，其界面产生的力叫液相与固相间的界面张力。液体的表面张力，就是液体表面的自由能。固体表面与空气的界面之间的界面张力，就是固体表面的自由能。固体表面不同的材质，其表面自由能不同,金属和一般无机物表面的能量在 lOOmN/m以上，称为高能表面；塑料等有机物表面的能量较低，称为低能表面。与表面张力不同，处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力未必能相互抵消。因此界面张力通常要比表面张力小得多。表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的。处于液体表面层中的分子比液体内部稀疏，所以它们受到指向液体内部的力的作用，使得液体表面层犹如张紧的橡皮膜，有收缩趋势，从而使液体尽可能地缩小它的表面面积。我们知道，球形是一定体积下具有最小的表面积的几何形体。因此，在表面张力的作用下，液滴总是力图保持球形，这就是我们常见的树叶上的水滴按近球形的原因。表面张力的方向与液面相切，并与液面的任何两部分分界线垂直。表面张力仅仅与液体的性质和温度有关。一般情况下，温度越高，表面张力就越小。另外杂质也会明显地改变液体的表面张力，比如洁净的水有很大的表面张力，而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小，也就是说，洁净水表面具有更大的收缩趋势。界面张力仪界面张力仪一般测试的是液-液的界面张力或液-气的表面张力。该仪器是参照中华人民共和国国家标准GB/T183962001。ISO6295、 ISO1409中有关技术指标最新研制的。自动化程度高、操作简单、方便灵活、重复性好，环法测试手段。同时具有峰值保持功能。广泛适用于石油、化工、医 药、电力、印刷、学校等科学研究领域。测量液体表、界面张力用。界面张力仪根据测试原理的不同可分为二种：铂金环法和铂金板法（请参见图）。铂金环法是一种传统的测试方法，从发明到现在有约70年左右的时间。它是用直径0.37mm的铂金丝做成周长为60mm的环。测试时先将铂金环浸入二种不相混合液体的界面（或液面）下2-3mm，然后再慢慢将铂金环向上提，环与液面会形成一个膜。膜对铂金环会有一个向下拉的力，测量整个铂金环上提过程中膜对环所作用的最大力值，再换算成真正的界面（表面）张力值。由于这种方法测试起来比较麻烦，测试误差也比较大，已迅速被铂金板法所取代。铂金板法应用的历史在国外也不到20年，进入国内就更晚了。基于铂金板法的表面/界面张力仪技术要求高、制造难度大，真正被国内用户广泛使用的还是近几年随着国产铂金板法的全自动表面/界面张力仪的研发成功并投入市场。 铂金板法是用24mm10mm0.1mm的铂金板，表面进行喷砂粗化处理，为的是更好地与被测液体润湿。测试时将铂金板轻轻地接触到界面（或表面），由于液体表面张力的作用会将铂金板往下拉，当液体的表面张力及其他相关的力与仪器测试的反向的力达到平衡时，测试值就稳定不变，如果是蒸馏水、乙醇等纯物质，整个测试过程最快只有几秒钟。铂金板法测量的是液体的界面（或表面)张力的平衡值，铂金环法测试的是液体的界面（或表面)的最大力值。相比较，铂金板法具有如下的优点：1.铂金板法可测量液体界面（或表面）张力随时间的变化：铂金板法测量时是一直接触被测液体的，只要液体的界面（表面）张力发生变化，测试值就会有变化，如果选用数据处理软件还可观测的界面（表面）张力随时间的变化曲线。2.可方便地测量中高粘度液体的表面张力：铂金环法测试时需要铂金环向上提升，在此过程中除了表面张力的作用外还有粘力作用。3.测试精度高：铂金板不易变形，铂金环太容易变形。环的不规则圆、不平整会影响界面（表面）张力的测试精度4.使用方便：铂金板测试值就是表面张力值，不需换算；铂金环测试的是最大力值，需要换算。铂金板清洗方便，不易变形。此外，随着科技水平的不断发展，应用到界面/表面张力仪上的新技术也层出不穷，比如“准确性自动校正功能”、“温度自动补偿功能”就是典型的例子。这些具有较高水准且非常实用的全新技术，既能提高仪器的测试精度、又能延长仪器的使用寿命、降低仪器的使用成本。QBZY系列全自动界面/表面张力仪具有上述的全部功能。什么是超低界面张力不相混两相流体的界面张力低于10-2mNm时称为超低界面张力固体表面张力悬赏分：0 - 解决时间：2009-6-9 23:11 最近在做表面张力的试验，看到资料说表面张力是液体特有的一种属性，后来又看到关于固体表面张力的资料，有点糊涂了。请问固体到底有没有表面张力，还是有，比较小呢！谢谢！ 提问者： lhs6121 - 四级最佳答案有，固体表面张力，通过向表面增加附加原子，从而在新表面形成时所作的功。液体表面能与表面张力数值相等单位相同。即液体不能承受剪切应力，无塑性变形，但固体能承受剪切应力外力作用表现在表面积增加，有部分变成塑性形变，因而固体表面能及表面张力不相等。 基于接触角法计算固体表面张力的研究进展-科学技术与工程2007年19期 本文献来源中国知网 固体表面张力的测定始终是表面科学和工程领域中的热点问题。综述了Young方程推出以来基于接触角法计算固体表面张力的各种方法,分析了这些方法形成的假设条件及在计算固体表面张力时存在的问题,并介绍了该领域的最新研究成果,比较了不同方法计算固体表面张力的值的特点,最后指出当前研究尚存在的问题。【作者单位】：福州大学材料科学与工程学院 福州350002【关键词】：固体表面张力;状态方程法;表面张力分量法;接触角【基金】：国家自然科学基金(50471007)资助【分类号】：O647.1【DOI】：CNKI:SUN:KXJS.0.2007-19-043【正文快照】：表面张力的表征与计算是许多自然现象和生产过程的理论基础,如石油的开采与输送、工业生产中的粘附与粘接、胆固醇在血管壁上的沉积等均与表面张力有关。此外,许多新材料、新仪器设备的出现,也往往是通过对材料表界面性质的研究而产生的。直接测量液体表面张力的方法有很多,如吊环法、吊板法、毛细管上升法、滴重法、最大泡压法、静态法等13。然而,对于固体表面,由于其表面分子或原子失去了流动性,使得其表面存在微观凹凸不平、孔隙等几何不均一性;此外,实际固体表面环境的复杂性(气体吸附)使得固体表面张力至今仍是比较难以获得的热力摘要:采用座滴法研究了去离子水等8种测试液体在聚四氟乙烯等6种低能固体表面上的润湿性，用ADSA滴形分析软件的LB-ADSA模式测量了接触角。以新的润湿性理论计算方法为基础，分别计算了6种固体物质的表面张力。结果表明，采用座滴法研究润湿性及固体的表面张力时，表面张力引起的接触角的变化存在着敏感区与非敏感区，当测试液体的表面张力远大于固体材料的表面张力时，表面张力的变化对接触角的影响敏感，用座滴法所计算的固体表面张力数值具有较好的一致性和准确性，因而可以用表面张力较大的纯净液态水作为计算大多数高聚物表面张力的测试液体。实验所获得的固体表面张力数值均大于相关文献给出的计算值，表明目前常用的几种表面张力近似算法存在着计算数值偏小的问题。浸润接触线的摩擦性质与固体表面张力的Wenzel行为-物理学报2005年05期 本文献来源中国知网 依据Adam和Jessop关于固 液 气三相接触线具有静摩擦性的观点 ,能从浸润接触角数据推算出固体的表面张力系数 ,但结果显然会与摩擦条件的具体形式有关 .以报道的不锈钢和聚丙烯实验数据为例 ,通过对比Mises和Amonton两种摩擦定律给出的表面张力系数 ,后者给出的张力才具有总是随表面粗糙性的增大而增加的Wenzel效应 ,以及当固 液 ,固 气界面的张力系数之差等于液 气界面的张力系数时 ,退后角将变为零的全浸润条件 .这似乎表明用Amonton定律描写接触线的静摩擦要更为合理 .印刷原理及工艺教案印刷类 2009-05-01 11:02 阅读231评论0 字号： 大大 中中 小小 印刷原理及工艺教案教材：印刷原理及工艺，冯瑞乾主编，印刷工业出版社第一章 印刷过程中的润湿重点内容1.液体在固体表面润湿的条件。2.印版的表面结构和润湿性。 常见的印刷方法分为四大类。它们是：凸版印刷利用与印章相同的原理，使油墨从凸起的图像版面转移到承印物上；凹版印刷使油墨从刻在光滑金属版面上的着墨孔或凹槽中转移到承印物上；平版印刷使油墨从只接受油墨的平滑版面区域转移到承印物上；丝网印刷利用孔状模版来控制油墨，使油墨漏印到承印物上。所有的机械印刷方法都是由这四类印刷方法演变而来的。因此，人们把使用有形图像载体（印版）的印刷方法统称为模拟印刷。模拟印刷的油墨转移是以润湿作用以基础的。表面上的一种流体被另一种流体取代的过程即是润湿。因此，润湿作用必须涉及三相，而其中至少有两相为流体。在一般的生产实践中，润湿是指固体表面上的气体被液体取代（有时一种液体被另一种液体所取代）的过程。固体的表面被液体润湿后，便形成了“气液”、“气固”、“液固”三个界面，通常把有气相组成的界面叫做表面，即把“气液”界面叫做液体表面，“气面”界面叫做固体表面。 印刷中的润湿问题很多，例如，油墨从印刷机的墨斗传出，经过墨辊、印版、橡皮布等印刷面转移到承印物表面，具备什么样的条件，油墨可以取代各个印刷面上的空气，将固体表面转变为稳定的液固界面，使油墨传递均匀？怎样改变油墨和印刷面的润湿性能，提高油墨传输、转移效率？如何增强润湿液对平版空白部分的润湿性，防止版面起脏等问题都和润湿有关，可以说润湿作用是油墨传输和转移的基础。由于润湿是固体表面结构与性质、固液两相分子间相互作用等微观特性的宏观表现，所以探讨印刷过程中的润湿问题，对提高材料的印刷适性以及进行印刷新材料、新工艺的研究，可提供一定的理论依据。润湿：表面上的一种流体被另一种流体取代的过程表面：有气相组成的界面界面：气、固、液三相中的两相相交处印刷中润湿印刷中润湿：油墨-墨辊、印版、橡皮布、承印物；润湿液-水辊、印版润湿要求：易润湿、均匀、效率高第一节 润湿作用一、表面张力与表面过剩自由能物体表面分子受到拉力形成了液体的表面张力，相对于物体内部所多余的能量，就是物体的表面过剩自由能。一、表面张力与表面过剩自由能1.表面张力（表面张力系数）（）（液体或固体）表面分子受到内部分子的拉力。（1）单位：N/m（单位长度受力）（2）特点：没有外力时，液体具有自动收缩成球形的趋势。几种液体表面张力见表1-1（P.3)2.表面过剩自由能比表面过剩自由能、表面自由能、比表面能 （）单位面积上的分子比相同数量的内部分子多出的能量。单位：J/m2 N/m （1J = 1 N/m）过剩-比内部分子多出的能量自由-表面分子不受外界控制高能表面：110 1J/m2（N/m）为高能表面金属、无机物高能表面磷酸锌=9 10 1J/m2氧化铝=710 1J/m2铜=1.010 0 J/m2低能表面：110 1J/m2（N/m）为低能表面有机物、高分子材料低能表面感光树脂=(34)10 2J/m2印刷材料的表面张力PS版空白：= 710 1J/m2； 图文： = 3.810 2 J/m2。油墨：= 3.510 2 N/m； 润湿液： = 4.510 2 N/m水：7.210 2 N/m结论1.能量高的表面吸附表面张力低的液体；能量低的表面不能吸附表面张力高的液体。2.油墨可以润湿整个印版，润湿液只能润湿印版空白部分。二、水和油的化学结构与表面张力1.水的化学结构与表面张力水分子结构不对称，电荷分布不均衡，极性很强。-水是极性分子，表面张力（20C）7.210 2 N/m。特点：（1）极性分子表面张力大， 大 分子间存在取向力、诱导力、色散力（2）极性分子之间有强的亲合力分子间引力大相似相溶（相似互溶）极性物质叫亲水物质。分子间引力（1）取向力：极性分子靠近时，同性相斥，异性相吸，按极性取向产生的引力。（2）诱导力：非极性分子与极性分子靠近，诱导出极性，产生的引力。（3）色散力：非极性分子之间，电子和原子核运动，产生瞬时偶极，产生的引力。2.油的化学结构与表面张力油：有机液体的统称。表面张力(20C) (1.973.9)10 2N/m（见表1-3，P.5）油分子对称分布，是非极性分子特点（1）表面张力较小分子间只有色散力（2）分子之间有强的亲合力相似互溶存在吸引力非极性物质叫疏水物质粘度、粘性与张力粘度：流体内部阻碍其流动的内摩擦力粘性：油墨在传递过程中，阻碍墨层剥离的能力（粘到其他物质上）张力：内部分子对表面分子的引力水粘度0.001 Pa.s墨粘度0.010.03 Pa.s3.油水几乎不相溶（1）极性不同：水极性分子；油非极性分子。（2）结构不同：水分子非对称结构；油分子对称结构。（3）乳化：在挤压或搅拌条件下，可以少量互溶。三、液体在固体表面润湿的条件润湿分类：沾湿、浸湿、铺展（1）沾湿：将液体与固体表面接触，变为液-固界面。应用：润湿液、油墨附着在印版上是沾湿；润湿液不附在图文表面，油墨不附在水膜是不沾湿。润湿分类（2）浸湿：将固体浸入液体中，变为液-固界面。应用：凹印滚筒、柔印网纹辊浸在油墨中，油墨应充满网穴。润湿分类（3）铺展：液体在固体表面展开。应用：平版印刷时，润湿液在印版空白部分形成薄薄的水膜，厚度0.51。1.沾湿体系能量变小，沾湿自发进行。-热力学第二定律沾湿发生条件：G =SL -LG SG0 ；或Wa =SG +LG SL0内聚功当液体与液体接触时，界面消失SL=0SG =LG Wa=2LG=Wc内聚功：分子间相互作用力。 Wc大，结合牢。2.浸湿浸湿发生条件：Wi =SG SL0 浸湿功A=SG SL0 粘附张力G =SL SG0 自由能变化当SG 大时，将水吸引过来，破坏水的收缩。3.铺展自由能变化G =SL +LG SG对外界做功 W = SG -LG SL = S铺展系数：液体在固体表面上铺展能力铺展发生条件：G =SL +LG SG 0 或S= SG -LG SL 0即SG LG +SL 则：固体表面张力（自由能）大，液体能在表面自动铺展。润湿条件沾湿： Wa =SG +LG SL0浸湿： Wi =SG SL0 铺展：S= SG -LG SL 0结论（1）同一体系，WaWiS。当S0时，液体能在固体表面铺展，一定也能浸湿和沾湿；（2） SG 越大，润湿越好。四、接触角与润湿接触角：三相交界处，固-液界面与液体表面切线的夹角，用表示。润湿方程应用（1）当90时，cos0， SG -SL 0， SG SL ，体系能量增加，不能自动润湿。（2）当90时，cos0， SG -SL 0， SG SL ，体系能量减小，能自动润湿。结论=180 完全不润湿90 不润湿90 润湿=0 完全润湿0 三力失去平衡，润湿方程不适用润湿判据（1）能量判据：沾湿：Wa =LG（1+cos）0浸湿：A =LGcos 0铺展：S =LG（cos-1）0（2）接触角判据沾湿：180；浸湿：90；铺展： 0（或不存在）第二节 印版表面的润湿印版表面的润湿：印版的图文部分空气被油墨取代，胶印印版的空白部分空气被润湿液取代。一、印版的表面结构和润湿性1.凸版和凹版的表面结构和润湿性（1）凸版：图文凸起，空白凹下金属：高能表面油墨润湿好；（2）凹版图文部分凹下，非图文凸起，网穴深浅不同。金属版材，表面能高，满足浸湿条件： Wi =SG SL0 2.孔版的表面结构和润湿性图文部分网孔通透，空白部分网孔封堵不锈钢网表面能高，润湿好；尼龙网润湿一般（0.046N/m）聚酯网润湿较差（0.043N/m）3.平版的表面结构和润湿性PS版、平凹版、蛋白版、多层金属版图文部分和非图文部分几乎处于同一平面先上水，后上墨。小亲水性大Cu Fe Zn Al Ni Cr 大亲油性小平版的润湿性PS版空白部分氧化铝-亲水氧化铝表面能高，I= 0.7J/m2， w=0.07N/m，o=0.030.036N/m ，Iwo符合润湿条件，水和墨都能铺展。PS版图文部分硬化感光树脂-亲油硬化感光树脂为低能表面， I=0.030.04J/m2,w Io，油墨能在图文部分铺展，水不能在图文部分铺展。二、平版润湿性的提高和保护1.粗化表面的润湿性粗糙系数 R=A/S 1， A粗化表面真实面积，S平滑面积。R大，表面不平。为单位面积值，随面积扩大。将R代入润湿方程：R(SG SL)= LGcos整理得，R=cos/cos（P14）R1， cos cos当90时， 则： ，粗糙表面润湿性好。当90时， 则： ，粗糙表面润湿性差。印版表面粗化，提高润湿性，有利于形成稳定的膜层。2.新金属表面润湿性的保护新金属表面：表面无杂质旧金属表面：表面有杂质(油污、灰尘)表面能高，吸附气体成吸附层，推回液体cos变小，变大，润湿性变差对平版影响大，对凹、凸版影响小，易清除。保护印版，涂胶，清除杂质涂胶作用阿拉伯胶：高分子化合物（结构见P16）保护部位：新晒平版非图文部分作用：（1）防止气体分子、有机油污在印版非图文部分吸附，保护润湿性；（2）防止印版表面氧化。操作：（1）将胶液均匀涂于印版表面；（2）印刷时，用水擦除胶层；（3）中途停机时间长，涂胶保护，PS版可用水保护。第三节 橡皮布、墨辊的润湿性一、橡皮布的润湿性及其变化橡皮布结构总厚度：1.61.7mm; 1.81.9mm橡胶层：吸油不吸水，耐油耐酸耐氧化抗老化1.橡皮布的润湿性胶层：内、外胶层材料：天然橡胶、合成橡胶分子以非极性为主，加入一定量醋酸乙烯-氯乙烯共聚体，亲油疏水，油墨润湿好。2.橡皮布表面润湿性的变化（1）短期变化润湿性下降变化原因：物理作用：周期性滚压，纸粉毛、油墨颗粒覆盖；化学作用：油墨、润湿液侵蚀。结果：覆盖层多极性，亲油下降，亲水上升，油墨难转移。印迹发虚，网点丢失；纸张含水增加，套印不准；纸张强度下降。解决方法：清洗橡皮布。（2）长期变化-老化变化原因：长时间日照；受热或周期性滚压生热；结果：表面玻璃状光滑膜；胶层变硬、发粘、裂纹；传墨性降低。解决方法：恒温恒湿；水、墨辊冷却（高速机）；降低印刷压力。二、墨辊的润湿性及其变化组成：供墨部分、匀墨部分、着墨部分软辊：传墨辊、匀墨辊、着墨辊-橡胶硬辊：墨斗辊、串墨辊、重辊-高分子软硬交替：接触良好直径不同：防止误差复映1.油墨润湿墨辊的条件共同特点：亲油粘附功Wa = SG +LG SL内聚功Wc = 2LG当Wa Wc时，油墨附着当Wa Wc时，油墨脱落，即SG LG +SL 油墨附着SG LG +SL油墨脱落2.墨辊润湿性的变化（1）软质墨辊：受热老化高速滚压摩擦结果：表面硬化，龟裂，脱落。解决方法：磨削，冷却装置，清洗干净清洗时，用清洗剂或汽油，不用煤油。（2）硬质墨辊钢质辊：亲油差，乳化严重时，成亲水膜，脱墨。去除亲水膜层。铜质辊：易氧化、硫化，亲油性下降，脱墨。10%稀硝酸清洗。高分子辊：非极性亲油，浇注喷涂，少脱墨。强度低，免敲刮相声 当回老师讲回课剧本 刘红卫【原创】2009-2-6 12:00:48表演者：刘红卫 曹大伟甲：各位领导，各位辛苦在教育一线的老师们，我可想死你们了！乙：各位来宾，各位努力培育祖国花朵的园丁们，我向你们致敬！甲：我代表全中国的权威机构向所有老师表示亲切的问候！乙：我奉旨前来向在场的所有观众朋友致以隆重的感谢！甲：哎！我说贵公公亲自前来所为何事？乙：我这不是。你怎么说话的？谁是贵公公？我是中等职业技术学校崇高的老师代表。甲：哦！崇高的老师代表。乙：哎我说你是干嘛的啊？甲：我啊？我是专程从海外坐专机回来给大家说相声的。乙：哦，说相声的。就您这长相也能说相声？甲：我这长相就不能说相声？非要长成姜昆马季那样那还不乱套了？乙：说的也是。就说我们教书的吧，要是都长成那样就得误人子弟了。甲：话也不能这么说。崇高的老师代表。乙：有事您说话。甲：您觉得要是我这副尊容去教书合适吗？乙：您去教书？那太合适了。就您这副尊容。哦不，长相，那是相当受欢迎。甲：是吗？那改天我也去讲两堂课试试。乙：那好嘛。甲：可是我什么都不会啊。乙：不会没关系。你先去师大研究研究，然后回来就会了。甲：哦。我去那里研究研究就什么都会了。那都研究什么呢？乙：你进去以后啊，选择一个你喜欢的科目，然后缴学费就跟很多人一起研究。甲：还要缴学费？乙：废话！什么年代了，你还想空手套白狼呢？甲：哦。那我就去缴学费。缴完学费。缴完学费我干什么呀？乙：你缴完学费就有人发给你很多教材，接下来你就在那没日没夜废