承压类特种设备渗透检测讲课笔记(5)
发布时间:2021-06-08
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物理性质之一。 通常以牛顿/米(N/m)或 毫牛顿/米(mN/m)为单位。 5.表面张力的属性
一般他说,一定成分的液体,在一定的温度和压力下有一定的α值; 不同液体α值不同;
同一液体,表面张力系数α值随温度上升而下降; 含有杂质的液体比纯净的液体的表面张力系数要小。
§2-3 润湿方程与接触角 一、润湿及润湿剂 1 润湿和不润湿
液体在固体表面不呈球形,且能覆盖固体表面,此现象称润湿现象,表明液体能润湿这种固体。 液体在固体表面呈球形,不能覆盖固体表面,此现象称为不润湿现象,表明液体不能润湿这种固体。 能增强水或水溶液取代固体表面空气的物质称为润湿剂 2. 接触角和润湿方程
如图所示,将一滴液体洒在固体的平面上,可有三种界面:即液-气、固-气、固-液界面。与三种界面一一对应,存在三种界面张力。也就是液-气界面上的液体表面张力,它使液滴表面收缩,用fL表示。固-气界面上存在固体与气体的界面张力,它力图使液滴表面铺开用fS表示。固-液界面上存在固体与液体的界面张力,它也力图使液滴表面收缩,用fSL表示。
在液-固界面与界面处液体表面的切线所夹的角,称为接触角,用θ表示。
二、润湿方程
1. 定义:当液滴停留在固体平面并处于平衡状态时,三种界面张力相平衡,各界面张力与接触角以关系是: fs- fsL=fLcos θ
此式是润湿的基本公式,常称为润湿方程。接触角θ可用于表示液体的润湿性能,即可用于判定润湿以何种方式进行。
fs :固体与气体的界面张力 fsL:固体与液体的界面张力
fL :液体的表面张力 θ:接触角 fs- fsL cos θ = ———— fL
2. 讨论:
① fs- fsL>0 1 >cos θ> 0 θ< 90°润湿 ② fs- fsL <0 cos θ< 0 θ> 90°不润湿 ③ fs- fsL = fL cos θ = 1 θ=0 ° 完全润湿 ④ fs- fsL =- fL cos θ = -1 θ=180 °完全不润湿 ⑤ fs- fsL > fL cos θ > 1 数学上不成立
即润湿方程适用范围:fs- fsL - fL ≤ 0
3. 控制润湿的方法:改变表面张力,即添加合适的表面活性剂。例如: 雨布:涂布非润湿剂,使其对水不润湿; 渗透剂:增强其对固体的润湿作用。
三、润湿机理
1.液体-固体接触时,在界面上形成附着层;
2.附着层内分子作用力不同,产生润湿或不润湿现象。
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