润湿角
Eddy 发布于2010-9-9 20:19:55 分类: 材料科学 已浏览loading次 网友评论1条 我要评论
润湿是固液界面上的重要行为。润湿是近代很多工业技术的基础。例如：陶瓷、搪瓷的坯釉结合、机械的润滑、注水采油、油漆涂布、金属焊接、陶瓷与金属的封接等工艺和理论都与润湿作用有密切关系。
润湿的热力学定义是：固体与液体接触后，体系（固体十液体）的自由焓降低时，称为润湿。
根据润湿程度不同可分为附着润湿、铺展润湿及浸渍润湿三种。如图1-1所示。
从热力学观点看，液滴落在清洁平滑的固体表面上，当忽略液体的重力和粘度影响时，则液滴在固体表面上的铺展是由固-气（SV）、固-液（SL）和液-气（LV）三个界面张力所决定的，其平衡关系如下确定。
γSV=γSL+γLV cosθ
F=γLV cosθ=γSV-γSL+γLV
式中：θ是润湿角，F是润湿张力。显然，当θ＞90°则因润湿张力小而不润湿；θ＜90°则润湿；而θ=0°，润湿张力F最大，可以完全润湿，即液体在固体表面上自由铺展。
从上面公式可以看出，润湿的先决条件是γSV＞γSL ，或者γSL 十分微小。当固、液两相的化学性能或化学结合方式很接近时，是可以满足这一要求的。因此，硅酸盐熔体在氧化物固体上一般会形成小的润湿角，甚至完全将固体润湿。而在金属熔体与氧化物之间，由于结构不同，界面能γSL很大，γSV<γSL 按公式可以计算得θ＞90°。
从公式还可以看到γLV 的作用是多方面的，在润湿的系统中（γSV＞γSL），γSL 减小会使θ缩小，而在不润湿的系统中（γSV<γSL）γLV 减小使θ增大。
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王先生