表面不均匀性PPT

1、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 asgGWlgsl-aW: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, iW 粘附张力粘附张力（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 0sgSsllg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0as

2、gWlgsl-0sgsl-0sgSsllg（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。Young方程 sgsllg-=cos 沾湿 浸湿 铺展 习惯上将=90定义润湿与否标准 （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：（

3、粉末的 ）（1）透过高度法 （2）透过速度法 （1）前进角与后退角 v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)v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)v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

4、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。coscoscosaabbxx sgabsg asg bxx slabsl asl bxxlgcossgsl 0304560水11304864CaCl2溶液10243449甘油7234477乙二醇72854103甲基溶纤素20648293液体接触角滞后液体在不同粗糙度的石腊表面上的a- R 值表示表面粗糙的程度。由表中可以看出：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 ：lgcossgslr ：粗糙表面接触角 cos/cos1rWe

5、nzel方程 故上式表明：。例如：吊片法打毛。 防水材料保持表面粗糙 （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sg100mNm-1，则为低能表面 sg（二）低能表面的润湿性质lgcos做图可得到一很好的直线，外推至 =1处，相应的液体表面张力值指示：此液体系列中 此值者，皆不能在此固体上自行铺展。只有同系物中 此值时方可在此固体上铺展，故此值 叫做该固体的临界润湿表面张力（临界表面张力）。 cosc（1）Zisman等人发现：同系列液体在同一固体表面上的接触角（2）固体的润湿性

6、质（规律）固体的润湿性与分子极性有关。在CH，CF化合物中，极性化合物的可润湿性显著优于相应的完全非极性化合物。高分子固体的润湿性与其分子的元素组成有关。在CH链中加入各种杂原子增进固体可润湿的能力。FHC1BrION；取代越多，影响越大，（注意F原子加入会降低固体可润湿性）固体的润湿性质取决于固体表面层原子或原子团的性质及排列情况，与基质无关，一定的表面基团对应于一定的润湿能力。（三）高能表面的自憎现象 当有机液体的分子在高能表面上发生吸附，并形成定向排列的吸附膜，被吸附的两亲分子以亲水基团固定于固体表面，而以疏水基团构成最外层，使高能表面的组成、结构发生变化，从而变成低能表面。当 时，这些液体便不能在自身的吸附膜上铺展。这种现象称做高能表面的自憎现象。 clg（四）表面活性剂对润湿性的影响v润湿剂：加入SAa