Рис. 1-20. Форма капли на наклонной Рис. 1-21. Гистерезис смачивания при поверхности возникновении смачивающих пленок

Из приведенного выражения видно, что при смачивании жидкостью твердого тела шероховатость поверхности улучшает смачивание (угол 9эф уменьшается), при несмачивании — ухудшает (угол бЭф увеличивается). Условие х = 0 оказывается достаточным, чтобы смачивание перешло в растекание. Это используют, например, в процессах пайки и склеивания, когда наждаком не только удаляют загрязнения, но и наводят шероховатость. Вместе с тем шероховатость поверхности, особенно образованная системой параллельных канавок (например, для поверхностей, подвергшихся механической обработке), усиливает гистерезисные явления при смачивании.

Гистерезисом смачивания называют способность жидкости образовывать при контакте с твердым телом несколько устойчивых (мета-стабильных) краевых углов, отличных по значению от равновесного. Например, краевой угол натекания 0Н, образованный при нанесении капли жидкости на твердую поверхность, оказывается значительно больше краевого угла оттекания 0О, который возникает при приведении в контакт пузырька воздуха с той же поверхностью, находящейся в данной жидкости. Гистерезис краевого угла наглядно проявляется, если поверхность твердого тела с нанесенной на нее каплей наклонена: при этом угол в нижней части капли 0Н оказывается значительно больше угла в верхней части капли 0О (рис. 1-20). Гистерезис смачивания может быть связан с загрязнением поверхности, ее химической неоднородностью и другими факторами. Очень сильный гистерезис, достигающий иногда десятков градусов, может быть связан с образованием упомянутых ранее тонких смачивающих пленок. В этом случае (рис. 1-21) капля жидкости натекает на сухую поверхность с ббль-шим краевым углом 0Н, а при оттекании на поверхности остается смачивающая пленка, и краевой угол оказывается очень мал (несколько градусов и менее).

Влияние шероховатости поверхности на гистерезисные явления можно объяснить следующим образом. Когда капля подходит к краю канавки или царапины и начинает «переливаться» в нее, кажущийся

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию