Растекание движущие силы

Коаффициент растекания и кинетика процесса. Понятие о коэффициенте растекания можно применить для изучения кинетики растекания, т. е. изменения со временем тех параметров, которые свойственны этому процессу. При рассмотрении кинетических процессов исходят из того, что движущей силой процесса растекания является коэффициент растекания, а замедляющим фактором — вязкость жидкости . При этом приняты следующие допущения градиент скорости в горизонтальном направлении равен О, гравитационная сила и другие внешние факторы не увеличиваются. [c.143]

Растекаясь, масло отодвигает частицы талька, в результате чего образуется пятно. Измерив диаметр этого пятна через определенные промежутки времени, можно оценить скорость растекания. Установлено, что движущей силой процесса растекания является разность между коэффициентом поверхностного натяжения чистой жидкости (подложки) и коэффициентом поверхностного натяжения масляной пленки, покрывающей жидкость. Поэтому с увеличением коэффициента растекания увеличивается и скорость. О том, какие значения принимает эта величина, можно судить ио следующему примеру. [c.37]

Изучение процесса растекания представляет самостоятельный интерес. Уже давно было замечено [26] , что волна, связанная с растеканием, ограничена областью, непосредственно примыкающей к периметру расщирения растекающегося вещества. Так, если поверхность воды посыпать тальком или каким-либо другим инертным порошко-м и затем добавить каплю масла, то тальк выталкивается растекающимся маслом и собирается в виде гребня на периферии пленки, но в дальнейшем остается совершенно спокойным. Таким образом, при растекании движущая сила локализована на периферии поверхности раздела между маслом и водой. Эту силу, вероятно, лучше всего рассматривать как стационарное смещение молекулярных колебаний по поверхности раздела, которое приводит к довольно быстрому результирующему движению. Кэри и Ридил [27] нашли, что скорость растекания олеиновой кислоты на воде составляет около 20 см/с. Дэвис и Ридил [30] цитируют работу, в которой показано, что скорость растекания пропорциональна 5 (вероятно, 5в/а) и обратно пропорциональна вязкости жидкой фазы. Ахмад и Хансен [28] измерили скорость растекания олеиновой кислоты на тонких слоях глицерина и установили следующую зависимость [c.94]

Рассмотрено растекание жидкости по поверхности твердого тела с учетом действия инерционных сил. Дан вывод уравнения, описывающего кинетику растекания. Данное уравнение применимо для описания растекания жидкой двуокиси титана по танталу. Рассчитаны значения движущей силы растекания и свободной поверхностной энергии границы раздела жидкой двуокиси титан — тантал. Рис. 2, библиогр. 6. [c.224]

Кроме вязкости на кинетику процесса растекания и пропитки влияет величина os ф. Обнаружено [89], что нри пропитке пористых тел жидкими металлами вязкое течение не является доминирующим фактором и основную роль играет смачивание жидкостью поверхности. Уменьшение угла смачивания приводит к увеличению-движущей силы процесса и повышает скорость пропитки. Вязкое течение начинает оказывать влияние на процесс пропитки только при полном смачивании, когда скорость растекания очень велика." Кроме вязкости и угла смачивания большое влияние на кинетику растекания и смачивания оказывают размеры и форма пор, угол наклона стенок поверхностных канавок (см. выше). Изучение процессов растекания и пропитки осложняется явлением капиллярного гистерезиса. Это явление заключается в том, что подъем смачивающей жидкости в единичных капиллярах или пористых тепах происходит до квазиравновесных высот, соответствующих метастабильному равновесию [99]. Для единичных капилляров, имеющих переменное по высоте сечение, капиллярный гистерезис выражается в существовании нескольких равновесных высот капиллярного поднятия. Число этих высот зависит от геометрии капилляра и свойств жидкости. В частности, для сходящегося [c.117]

Растекание жидкости по твердым телам и смачивание во многих случаях приводят к образованию устойчивых тонких пленок, находящихся в равновесии с объемной фазой [4]. Механизм растекания даже при отсутствии осложняющих явлений (испарение, растворение в твердом теле, химическая реакция) сложен. Растекание может обусловливаться движущей силой, связанной с поверхностными явлениями и вязким сопротивлением жидкости [1, 3]. Один из предельных механизмов растекания жидкости связан с молекулярной поверхностной диффузией [1]. [c.51]

В выражение (8) входит толщина слоя текущей жидкости, определение которой затруднительно, поэтому нельзя рассчитать величину движущей силы растекания. Однако возможно провести не- [c.64]

Движущая сила растекания (Да) жидкого сплава, содержащего 65% Zr, 25% Та и 10% Hf, по графиту такова [c.139]

Скорость растекания зависит от соотнощения движущей силы и силы сопротивления, которое состоит из кинетической и гидродинамической составляющих [16]. Первая составляющая обусловлена сопротивлением, сосредоточенным непосредственно возле линии смачивания, а вторая — объемными факторами вязкостью жидкости, силами инерции и др. [16. Кинетический режим очень непродолжителен (10 —10 с) и имеет место лишь на самой начальной стадии процесса. В начале процесса растекания силы молекулярного притяжения, действующие со стороны твердого тела, вытягивают из нижней части капли тонкий слой жидкости — слой Я (рис. 2.9), толщина которого не превышает радиуса действия межмолекулярных сил. Вслед за этим слоем перемещается более толстый слой В (несколько мкм) и наконец в движение вовлекается вся масса капли. Затем слой В исчезает, сливаясь с основной массой капли [16, 17]. [c.74]

Растекание и свойства жидкости. Движущей силой растекания является уменьшение свободной поверхностной энергии при изменении межфазных площадей контакта трех фаз (твердой, жидкой и газообразной) от начального до равновесного состояния (подробнее см. гл. VI). Препятствуют растеканию — инерция жидкости и ее вязкость. [c.132]

Для практики наиболее интересен случай растекания жидкостей по твердым поверхностям в неравновесных условиях, т. е. когда химические потенциалы компонентов в твердой и жидкой фазах не равны. Тогда растекание проходит одновременно с химической реакцией, которая и является одной из его движущих сил. [c.43]

С помощью выражения (22) нетрудно оценить скорости растекания. Для малых времен контакта (т 0,03 с) они составляют 10 —10 см/с [53, с. 27], но резко снижаются с увеличением продолжительности взаимодействия. Для установления реологических закономерностей адгезии более существенен анализ уравнения (23), согласно [54] выражающего движущую силу процесса растекания. Исходя из того, что скорость этого процесса лимитируется массонереносом в фазе адгезива, на основе теории абсолютных-скоростей реакций соответствующая [c.17]

Значения угла 0 по отношению к прямому углу показывают термодинамическую направленность процесса растекание жидкости по твердой поверхности или стягивание ее в каплю. Движущая сила этих процессов [c.7]

В соответствии со вторым началом термодинамики растекание капли оказывается самопроизвольным, если величина AGt, отрицательна. Большая отрицательность AGt,s определяет и большую энергетическую выгодность процесса с движущей силой [c.19]

По-видимому, более универсальным является термодинамический подход к растеканию, в соответствии с которым растекание рассматривают как самопроизвольный процесс, происходящий за счет уменьшения свободной поверхностной энергии системы [16]. Однако в ряде случаев значительный вклад в процессе растекания вносят и другие факторы, в частности изменение поверхностных натяжений вследствие химических и физико-химических взаимодействий между твердым телом и смачивающей жидкостью [16]. Если движущей силой является только убыль свободной поверхностной энергии системы (Ау), то [c.73]

В инерционном режиме, длящемся также очень недолго (доля секунды), в движение вовлекается не весь объем капли, а слой В (см. рис. 2.9). Приравнивая движущую силу растекания силе инерции, можно получить выражение [c.74]

Систематические исследования растекания полимеров по различным поверхностям проведены Огаревым, Арслановым, Трапезниковым и Ивановой [20—29]. В их работах в качестве движущей силы растекания также принимается уменьщение свободной поверхностной энергии системы. Тогда сила растекания Ри приложенная к периметру капли, составляет [c.76]

Принимая, что форма капли близка к конической [20] и приравнивая движущую силу растекания силе трения, для интервала углов смачивания 9О°>0>О найдено [c.76]

Оценка движущих сил, обусловливающих поглощение жидкости полимерной пленкой только по коэффициенту растекания не дает [c.53]

Например, в производстве эмалированных изделий от поверхностного натяжения эмалевого расплава зависит смачивание металла последним и равномерность распределения расплава по металлу. При обжиге глазуруемой керамики поверхностное натяжение расплавляющейся глазури является движущей силой растекания ее и смачивания ею поверхности керамического изделия. [c.131]

Растекание жидкости приводит к постепенному изменению динамического краевого угла — уменьшению при натекании и возрастанию при оттекании. Растекание происходит до тех пор, пока движущая сила f > 0. При / = О статический краевой угол 0ст [c.49]

В капле, лежащей на подложке, как и в свободной капле, давление повышено на величину P . = 2а2з / г = = 2а2з sin / Го, где г — радиус сферической поверхности капли, а Го — радиус пятна контакта жидкости с субстратом (подложкой). Капиллярное давление в данном случае не нужно учитывать как возможную причину движения капли. Оно обусловлено общими принципами механики некоторая обобщенная сила (в данном случае Р ) участвует в процессе в качестве движущей силы (со знаком + или - ), что возможно при изменении сопряженной с данной силой обобщенной координатой. По отношению к давлению сопряженной координатой является объем (капли). При растекании или собирании он не меняется, поэтому P . не работает . Но меняются координаты, сопряженные с натяжениями ai2, 013 и 023, площади соответствующих межфазных поверхностей 12, А23, что и учтено в выражении силы F через параметры трехфазной системы. [c.560]

Скорость растекания зависит от соотношения движущих сил и сил сопротивления. [c.118]

Движущие силы определяются теми составляющими свободной энергии системы, которые уменьшаются при смачивании. Во всех случаях обязательно уменьшается свободная поверхностная энергия. Движущую силу растекания, возникающую вследствие уменьшения свободной поверхностной энергии, можно найти, пользуясь силовой трактовкой поверхностного натяжения (см. 1.2). [c.118]

В ряде случаев значительный вклад в создание движущей силы растекания вносят и другие факторы — уменьшение потенциальной энергии капли при понижении ее центра тяжести, изменение поверхностных натяжений вследствие химических и физико-хими-ческих взаимодействий между веществами, которые участвуют в смачивании, и т. д. [c.119]

Если растекание Т10а происходит под слоем твердых окислов, то подобный характер течения должен иметь место и в том случае, когда опыт проводится в среде аргона. Однако в этом случае показатель при т равен 0,23 0,24, что соответствует растеканию с равномерным утоньшением пленки жидкости. Растекание при этом происходит медленней. Это, вероятно, связано с тем,что в данном случае поверхность окислена и движущая сила растекания, обусловленная химическим взаимодействием на межфазной границе, уменьшается. [c.64]

Считая, что движущей силой растекания / является уменьше ние свободной анергии системы (/ = 7х Ттж — Тж С Оз ф), можно показать, что время т достижения равновесного смачивания капли определяется соотношением [486] [c.112]

Зная коэффициент растекания, по формуле (V, 31) можно определить движущую силу процесса растекания. Значения неравновесного поверхностного натяжения Утж движущей силы растекания при смачивании тугоплавких металлов различными окислами приведены в табл. VIII, 2. [c.252]

Таблица VIII, 2. Неравновесное поверхностное натяжение и движущая сила растекания расплавов окислов по мeтaллy

Для большинства систем, приведенных в табл. VIII, 2, наблюдается полное растекание и движущая сила процесса растекания принимает отрицательные значения. Исключение составляет процесс растекания двуокиси титана по вольфраму и молибдену. [c.253]

Влияние освещения было обнаружено на примере роста скорости растекания спиртов и эфиров по поверхности германия, кремния, титана и сурьмы. Соответствующие кинетические зависимости имеют линейный характер в координатах —т, хотя в обычных условиях имеет место квадратичный закон х =ах. Изучение природы этого эффекта, получившего название фотокапиллярного, позволило установить его независимость от свойств растекающейся жидкости. Эффективное влияние освещения интенсивностью (I—4)>10 лк связывают с изменением поверхностного заряда и прогибом зон на поверхности субстрата, приводящими к повышению поверхностной энергии как к предпосылке роста адгезионной способности. При этом наблюдается увеличение движущей силы растекания [см. выражение (4)] за счет реализации известного механизма формирования адсорбционной пленки перед фронтом растекающейся жидкости. Особый интерес представляет переход к интенсивному ультрафиолетовому освещению (для полиэтилена оптимум длины волны облучения составляет 350 нм), одновременно способствующему удалению слабых граничных слоев. В ряде случаев мощное освещение способно обеспечить растекание в системах, в которых ранее оно не наблюдалось. Подобный подход нашел применение при склеивании металлов со стеклом. [c.39]

Установлено, что при одной и той же молекулярной массе ПДМС быстрее растекаются по подложкам с более высоким поверхностным натяжением. Так, в ряду фторопласт — слюда — стекло скорость растекания ПДМС возрастает [21, 25]. Понижение вязкости ПДМС при повышенной температуре приводит не к повышению скорости растекания, а к ее снижению, так как при этом резко уменьшается движущая сила растека- [c.76]

В зависимости от природы движущих сил различают неравновесное и равновесное (ква.зистатическое) растекание [3]. [c.119]