固液界面精品课件

1、固液界面第1页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.1 润湿现象 附着润湿(adhesional welting) 这是指液体和固体接触后，界面液-气和固-气被固-液取代。 粘附功：第2页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.1 润湿现象第3页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.1 润湿现象 铺展润湿 (spreading welting) 液滴在固体表面上完全铺开成为薄液膜就为铺展。这是以固-液界面和液-气大界面代替原来的固-气界面和原来小液滴的液气界面。 铺展系数：第4页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二 浸

2、湿过程 (immersional welting) 这是指固体浸入液体中的过程。此种情况是原来的固-气界面被固-液界面所代替，而液体表面则没变化。 浸渍功：4.1 润湿现象第5页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二三种润湿过程发生的条件 粘附润湿： Wa = S-g + L-g S-L 0 铺展润湿： = S-g S-L L-g 0 浸湿： Wi = S-g S-L 0 显然： Wa Wi 4.1 润湿现象第6页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.1.2 Young方程(润湿方程)和接触角4.1 润湿现象第7页，共30页，2022年，5月20日，9点56

3、分，星期二Young方程4.1 润湿现象第8页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二 接触角 在三相交界处自固-液界面经过液体内部到气-液界面的夹角叫接触角，以 表示。4.1 润湿现象第9页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二 Young 方程的讨论 = 0，完全润湿，液体在固体表面铺展； 0 90 ，液体可润湿固体； 90 0 ，液体不润湿固体； = 180 ，完全不润湿，液体在固体表面凝聚成小球；4.1 润湿现象第10页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二Young 方程的导出4.1 润湿现象第11页，共30页，2022年，5月20日，9

4、点56分，星期二4.2 粘附功和内聚能粘附功 Wa = + 内聚能第12页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.3 Young-Dupre公式Young-Dupre公式讨论: = 0 WS-L= 2L-g = 180 WS-L= 0第13页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.4 接触角的测定方法停滴法第14页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.4 接触角的测定方法第15页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二吊片法(Neumann)4.4 接触角的测定方法第16页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期

5、二电子天平法（纤维法） 1. 单根纤维的情况 p = 2rLcos p = 2 L1/L2cosL1/L24.4 接触角的测定方法第17页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二 2. 一束纤维的情况4.4 接触角的测定方法第18页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.5 接触角的滞后现象前进角和后退角第19页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二第20页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二造成接触角滞后的因素1. 由于表面粗糙性引起的滞后4.5 接触角的滞后现象第21页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二表

6、观表面积：固体表面按理想光滑表面的几何尺寸计算的表面积，称为表观表面积；真实表面积：按粗糙表面把各个峰谷的真实面积都计算在内的表面积，称为真实表面积；4.5 接触角的滞后现象第22页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.5 接触角的滞后现象第23页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二Wentzel 方程：4.5 接触角的滞后现象第24页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二2. 由于表面不均匀性和多相性的滞后 对于由两种润湿性质不同的小片组成的复合表面，设其面积分数分别为f1与f2，则有如下关系： cosc = f1cos1+f2cos 1

7、 上式称为：Cassie 方程4.5 接触角的滞后现象第25页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二3. 表面污染4.5 接触角的滞后现象第26页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.6 固体表面的润湿性质4.6.1 固体表面的分类 高能表面 110 N/m以上的物质作为高能表面。金属及其氧化物、无机盐等的表面； 低能表面 0.1 N/m以下的物质作为低能表面。固体有机物及高聚物的表面；第27页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.6.2 低能表面的润湿性质 1. 同系物液体对同一固体的润湿 cos = a b LG 2. 临界表面张力 c4.6 固体表面的润湿性质第28页，共30页，2022年，5月20日，9点56分，星期二4.6.3 高能面的润湿现象 1. 干净高能表面的润湿 2. 吸附液体膜后高能表面的润湿 =