ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетический режим из "Физико-химические основы смачивания и растекания" Кинетический режим обычно имеет место лишь на самой начальной, весьма непродолжительной стадии процесса растекания. При удалении периметра смачивания от центра капли возрастает сопротивление, связанное с транспортом жидкости, и кинетический режим сменяется гидродинамическим. Из-за кратковременности кинетического режима для его изучения необходимо применять высокоскоростную киносъемку (до нескольких тысяч кадров/с). Экспериментальное исследование кинетического режима представляет поэтому весьма сложную проблему. [c.121] В конце кинетического режима динамические краевые углы изменяются сравнительно мало, вместе t тем значительно уменьшается скорость перемещения линии смачивания dridt (рис. IV. 2). [c.122] Перечисленные особенности кинетического режима обусловлены следующими причинами. Для перехода частиц жидкости, находящихся в непосредственной близости от линии смачивания, из жидкой фазы на поверхность твердого тела (на границе с окружающей средой) необходимо преодолеть энергетический барьер [182]. Этот барьер тем выше, чем больше силы сцепления между частицами жидкости [189]. Если на частицы жидкости действует сила /дЕ, направленная в сторону поверхности раздела твердое тело — среда, высота потенциального барьера снижается в простейшем случае снижение барьера АЕ пропорционально силе /дв. В результате увеличивается частота перескоков частиц жидкости на твердую поверхность. Отсюда следует, что скорость передвижения линии смачивания в новое положение (скорость растекания) у = а ехр(р/дв/ 7 ), где а — константа Р = Д //дв R — газовая постоянная Т — абсолютная температура [182]. [c.122] Для расчета скорости перемещения линии смачивания в кинетическом режиме развита модель [206], основанная на теории абсолютных скоростей реакций. Вблизи линии смачивания происходят два противоположно направленных процесса переноса молекул жидкости по твердой поверхности. Прямой поток переносит молекулы жидкой фазы на поверхность раздела твердое тело — окружающая среда здесь они адсорбируются на активных центрах твердой поверхности. Обратный поток состоит из десорбированных молекул, возвращаемых обратно в жидкую фазу. Интенсивность каждого потока определяется энергией активации соответствующего процесса, а средняя скорость перемещения линии смачивания V определяется разностью прямого и обратного потоков. [c.123] Для проверки данной теории особый интерес представляют два предельных случая. [c.124] Линейная зависимость yoo( os0o — os 0д) наблюдалась, например, при растекании свинцово-оловянистых припоев, олова и цинка по железу в атмосфере водорода на начальной стадии смачивания (в интервале времени менее 0,01 с) [199]. [c.124] Отсюда следует, что с повышением температуры скорость растекания возрастает, что согласуется с экспериментальными данными (см. табл. IV. 1). [c.124] Удобный метод проверки уравнений (IV. 6) и (IV. 8) заключается в том, что течение смачивающей жидкости по твердой поверхности вызывается действием внешней силы. Например, изменяя разность давлений на концах капиллярной трубки, можно в широких пределах вырьировать скорость перемещения линии смачивания [20, 65, 206, 208, 209]. Другой способ состоит в измерении динамических краевых углов при различных скоростях погружения тонкой проволоки в жидкость [184]. Такие эксперименты проводились на большом числе систем в условиях избирательного смачивания и на границе твердое тело — жидкость — воздух с жидкостями, имеющими низкое поверхностное натяжение (вода, органические жидкости), в контакте с различными металлами, стеклом, полимерами. Во многих системах происходило полное смачивание в других имело место ограниченное смачивание (0о 9О°). [c.124] Вернуться к основной статье