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      科普|接触角的工业应用

      更新时间:2022-12-05       点击次数:4052
        接触角是衡量该液体对材料表面润湿性能的重要参数。通过接触角的测量可以获得材料表面固-液、固-气界面相互作用的许多信息,接触角测量技术不仅可用于常见的表征材料的表面性能, 而且接触角测量技术在石油工业、浮选工业、医药材料、芯片产业、低表面能无毒防污材料、油墨、化妆品、农药、印染、造纸、织物整理、洗涤剂、喷涂、污水处理等领域有着重要的应用。

       
        接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角θc。
       
        当θc=0,润湿;
       
        当θc﹤90°,部分润湿或润湿,亲水;
       
        当θc=90°,是润湿与否的分界线;
       
        当θc﹥90°,不润湿,疏水;
       
        当θc=180°,*不润湿。
       
        超疏水:接触角θc>150°叫超疏水。超疏水超疏油纳米涂层应用在基材表面,滴水实拍图片,水接触角大于170度。
       
        超亲水:接触角θc小于10°叫超亲水。实际使用中,接触角在5°以下就能有防雾效果。

       
        接触角的工业应用:
       
        任何两相物体相接处时,接触面的表面张力就表现为界面张力。用表示。
       
        当气体在水中固体表面附着并达到平衡时,任意两相之间的界张力
       
        可以看出,当3个力达到平衡时,有如下的平衡方程式,即:
       
        固气= 固液+ 液气
       
        式中,固气、液气和固液分别为固-气、和固-液界面的表面张力(或表面自由能);为接触角。这一平衡状态方程式杨氏在1805年确定的,称为杨氏方程。
       
        上式表明,接触角式三个相界面自由能的函数,它既与矿物表明性质有关,也与液相、气相的界面性质有关。凡是能够因其任何三相界面自由能改变的因素,都可以影响矿物表面的润湿性。
       
        接触角度量与矿物可浮性的关系。根据杨氏方程,由θ的大小,可以度量不同矿物润湿程度的高低。 当θ液气,液滴被拉开,沿矿物表面展开,矿物表面被润湿,表现为亲水。
       
        当θ>90°,固气< 液气,液滴收缩,沿矿物表面聚集成珠状,矿物表面不易被润湿,表现为疏水。
       
        θ=90°,cosθ=0,规定为疏水表面与亲水表面的分界线。当θ=0,cos θ=1,固体被液体完全润湿。
       
        当θ=180°,cosθ =-1,液滴对固体完全不润湿。
       
        即接触角愈大,cos θ愈小,其可浮性愈好。并且cos θ值介于-1~1之间,于是对矿物的润湿性与可浮性的度量定义为
       
        润湿性=cosθ
       
        可浮性=1-cosθ
       
        接触角与矿物可浮性之间的关系式:接触角愈大,cos θ值就愈小,其润湿性愈弱,则可浮性愈好;反之,接触角愈小,cos θ值就愈大,其润湿性愈强,则可浮性愈差。
       
        矿物接触角可以测得,下表列出了部分矿物的接触角测定值,依据接触角可大致判断各种矿物的天然可浮性。

      部分矿物接触角测定值

       


       
        糖心APP污视频下载的作用:
       
        1、液滴和固体的静态接触角、动态接触角(前进角和后退角)和滚动角;
       
        2、分析固体表面的表面能,及其极性和色散力组成和分布;
       
        3、单纤维样品的接触角及其表面能;
       
        4、通过振荡滴法测量液体界面粘弹特性,测量表面活性剂表面的表面驰豫、损耗和存储模量和表面粘度,研究乳液和泡沫的稳定性;
       
        5、测量液体的表面张力,可以在多种温度、湿度、压力和其它特殊条件下进行。

       
        糖心APP污视频下载的应用:
       
        1、评价表面处理的效果;
       
        2、粘合与涂层过程中粘附力与稳定性研究;
       
        3、塑料、玻璃、陶瓷、纸材、木料或金属的润湿性测试;
       
        4、晶片和微电子产品的质量控制;
       
        5、表面洁净度测试。

       

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