Термодинамика смачивания и растекания

Итак, проблемы, возникающие при формировании адгезионного контакта, весьма разнообразны. С одной стороны — это вопросы смачивания и растекания, связанные с термодинамикой адгезии и частично рассмотренные в гл. II. Однако применение термодинамических параметров к реальной системе адгезив — субстрат осложнено рядом обстоятельств. Во-первых, любая твердая поверхность обладает микрошероховатостью. Процессы смачивания и растекания в реальных условиях развиваются во времени, и шероховатость поверхности оказывает влияние на кинетику этих процессов. Во-вторых, важнейшим фактором, определяющим кинетику этих процессов, являются реологические свойства адгезива. [c.145]

Формирование адгезионного контакта сопровождается также развитием процесса поверхностной, а иногда и объемной диффузии, причем кинетические параметры этих процессов также определяются термодинамикой и реологией. Все эти факторы (смачивание, растекание, диффузия) определяют полноту контакта адгезива с субстратом и в значительной степени влияют на прочность адгезионного соединения. [c.145]

Из термодинамики необратимых процессов следует [245], что при квазистационарном течении внешняя сила /ж, действующая на единицу объема слоя, равна х = —дР1дх, где Р = Рпв + Рг — свободная энергия системы / пв — свободная поверхностная энергия р1 — другие компоненты свободной энергии, связанные с влиянием силы тяжести и других внешних факторов. Будем учитывать только изменение свободной поверхностной энергии. Тогда движущая сила растекания Да определяется уравнением (IV. 2). В общем случае при полном смачивании шероховатой твердой поверхности Аа = /С (Отг — СГтж) — СГшг- [c.131]

С точки зрения термодинамики смачивание связывается с процессом самопроизвольного уменьшения свободной энергии системы, состоящей из трех фаз. Возможность самопроизвольного растекания и полного смачивания реализуется лишь при условии > 0 - --Ь или От — а — > О, где о — поверхностное натяжение, а индексы т , ж и тж относятся соответственно к твердому телу, жидкости и граничному слою между ними. [c.61]

В заключение следует отметить, что широко распространенная термодинамическая трактовка адгезии не является самостоятель-ной теорией [116, 149, 220—226, 238—241]. Смачивание, растекание — это всего лишь проявления молекулярных сил на границе раздела фаз, зависящие от химической природы адгезива н субстрата. Поэтому термодинамическая концепция адгезии укладывается в рамки молекулярной теории адгезии и является одной из сторон этой теории. Термодинамическая концепция рассматривает лишь один из факторов, оказывающих влияние на адгезию. Когда об этом забывают и пытаются с позиции термодинамики рассмотреть явление в целом, сталкиваются с противоречиями и трудностями. С другой стороны, учет термодинамических аспектов в рамках молекулярной теории часто оказывается полезным и плодотворным. [c.85]

ТЕРМОДИНАМИКА СМАЧИВАНИЯ И РАСТЕКАНИЯ ПОЛИМЕРОВ ПРИ ИХ АДГЕЗИОННОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ [c.21]

Адсорбция и краевой угол (или в общем случае смачивание) в принципе относятся к термодинамике поверхности двухкомпонентных систем. В частности, полное описание энергии и энтропии взаимодействия между твердым телом и жидкостью (паром или жидкостью) должно содержать или подразумевать как изотерму адсорбции, так и краевой угол (или, если происходит смачивание, коэффициент растекания 5ь/5=7зу—— —7зь). [c.99]

Находимый экспериментально угол смачивания имеет практическое значение, поскольку технолог получает информацию о растекании жидкого компонента в процессе наплавления покрытия, образования спая и т. д. А является ли данный угол равновесным или нет, с технологической то,чки зрения, не столь существенно. Да и рассчитанная по уравнению (1.84) работа адгезии. к этому мало что добавляет, так как угол смачивания, с практической точки зрения, — более наглядная характеристика. В связи с этим возникает вопрос о скорости растекания жидкости по твердой поверхности. С позиций равновесной термодинамики этот вопрос рассмотрен в работах [28—30]. [c.43]

Возможность растекания жидких металлов и сплавов по твердым теллм под действием различных сил в основном определяется термодинамикой тонких пленок. В работе [8] сформулированы термодинамические условия смачивания твердых тел и образования смачивающих пленок конечной толщины, находящихся в равновесни с объемной фазой. [c.134]

Величина может бьгеь больше 27 при > Ужт + Тжг При этом капля жидкости растекается по поверхности. Условие растекания выражается неравенством К ад > 2ii j., т.е. жидкость начинает растекаться по поверхности твердого тела в случае, когда ее адгезия становится больше когезии. По мнению технологов, условием высокой адгезии является хорошее смачивание. С точки зрения термодинамики, хорошее смачивание обусловлено высокой адгезией. [c.55]

Дальнейшее развитие исследования термодинамики адгезии получили s работах Зисмана [157, 158], введшего понятие критического поверхностного натяжения смачивания как величины, определяемой экстраполяцией зависимости osfl от т к os0 = 1, т.е. к случаю полного растекания жидкости на поверхности. Найденная путем экстраполяции величина Ус рассматривается как критическое поверхностное натяжение твердого тела и является его характеристикой. Если значение Ус известно, можно предсказать равновесный краевой угол любой жидкости на данной поверхности и определить возможность ее растекания по поверхности. При Т < У,, краевой угол 0 = О и жидкость самопроизвольно растекается по поверхности. [c.56]