Анизотропия смачивания

Следует упомянуть обнаруженное недавно явление анизотропии смачивания [111, 112]. Эффект проявляется в том, что капля жидкости на деформированной подложке приобретает форму [c.120]

Для проверки этого были изготовлены модельные образцы со специально созданным микрорельефом, который изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа [103]. Удалось обнаружить, что гистерезис угла смачивания Аф, оцениваемый по разности углов смачивания при натекании ф и оттекании ф , возрастает на 15—25° нри растяжении пленки тефлона, в то время как с учетом микрорельефа эта величина должна была бы составить всего 6—10°. На этом основании был сделан вывод о том, что анизотропия шероховатости не может быть причиной наблюдаемого эффекта [112]. Очевидно, анизотропию смачивания деформированных полимеров следует объяснять [111] зависимостью поверхностной энергии твердого тела от деформации. Поскольку поверхностная энергия тензорная величина, это объяснение вполне убедительно. Согласно [112], анизотропия смачивания может быть вызвана анизотропией механических свойств деформированной подложки и, следовательно, анизотропией нормальной компоненты поверхностной энергии, а также анизотропией силового поля вокруг ориентированных макромолекул. Обнаруженная зависимость смачивания от деформации представляет несомненный теоретический и практический интерес. [c.121]

Влияние характера межфазного взаимодействия на адгезионную прочность было продемонстрировано [111— 113] на системах, в которых осуществляли модификацию подложки путем ее деформации. Этот способ модификации обусловлен тензорными свойствами поверхностного натяжения твердого тела. В [114] отмечено, что причиной анизотропии смачивания может быть не только изменение поверхностного натяжения, но и анизотропия топографии. Деформация подложки придает изотропной шероховатости определенную направленность, превращая её в систему параллельных гребней и борозд. Известно, что в случае металлов периметр смачивания [c.35]

Для проверки этой гипотезы были изготовлены [114] модельные образцы со специально созданным микрорельефом, который изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа. Удалось обнаружить, что гистерезис угла смачивания, оцениваемый ио разности углов смачивания при натекании и оттекании, возрастает на 15—25 при растяжении пленки тефлона, в то время как с учетом микрорельефа эта величина должна была бы составить всего 6—10°. На этом основании был сделан вывод [114] о том, что анизотропия шероховатости не может быть причиной наблюдаемого эффекта, и анизотропию смачивания деформированных полимеров следует объяснять зависимостью поверхностной энергии твердого тела от деформации. [c.36]

Рис. 12.8. Влияние анизотропии межфазной энергии кристаллов на смачивание

Критическое поверхностное натяжение является интегральным показателем и не вскрывает механизма связи с адгезией [32]. Об условности этого показателя свидетельствует то, что для разных гомологических рядов жидкостей на одном полимере его значения могут не совпадать [33]. Следует отметить, что для смачивания полимеров характерна анизотропия в том случае, когда субстрат подвергается ориентации в результате деформирования [25, 26]. [c.14]

Поверхность реальных твердых тел редко бывает однородной. На смачивание особенно сильное влияние оказывает наличие на твердой поверхности участков с различным поверхностным натяжением. В этом плане реальные поверхности можно классифицировать на две группы — поверхности, неоднородные по химическому составу отдельных участков, и поверхности с участками разной структуры. К первой группе можно, например, отнести поверхности композитных материалов, многофазных сплавов, пористых тел. Неоднородности поверхности второй группы обусловлены зависимостью поверхностного натяжения различных кристаллических граней от их ориентировки. Эти различия могут быть весьма велики, в особенности для веществ, у которых кристаллическая решетка имеет сравнительно малую степень симметрии и поэтому анизотропия свойств кристалла проявляется особенно резко. Неоднородности структуры присущи поверхностям всех поликристаллов. [c.64]

Было изучено влияние сравнительно небольших деформаций жестких сетчатых полимеров на их смачивание [113]. В качестве объектов исследования были применены полиэфир на основе диметилтерефталата, этиленгликоля и глицерина (ПЭГ), полиэфиримид на основе полиэтиленгликольглицеринтерефталата и поли-имидного олигомера на основе тримеллитового ангидрида и 4,4 -диаминдифенилметана в соотношении 7 3 (ПЭИ) и поливинилацеталь (ПВА) на основе продукта взаимодействия поливинилового спирта с формальдегидом и ацетальдегидом в сочетании с фенолоформальде-гидной смолой ФЦ в соотношении 3 2. Перечисленные полимеры применяют в качестве эмальлаков [115, 116] для проводов круглого и прямоугольного сечения. Было установлено, что уже сравнительно небольшие деформации подобных образцов оказывают влияние на их смачивание. В случае подложек прямоугольного сечения наиболее наглядно это проявляется по изменению формы капли она постепенно приобретает в плане форму эллипса, большая ось которого совпадает с направлением деформации. Мерой анизотропии смачивания в [c.36]

Известно, что любое твердое тело хара1ггеризуется некоторой поверхностной энергией, которая измеряется работой, необходимой для перемещения внутренней частицы твердого тела на его поверхность. Таким образом, частицы, выведенные на поверхность, обладают некоторым избытком энергии. На поверхности твердого тела формируется поверхностный слой, в котором концентрируется избыточная энергия. Этот избыток энергии поверхностного слоя, отнесенный к единице поверхности, называют удельной поверхностной энергией и обозначают а. Размерность о указывает на близость понятий поверхностная энергия и поверхностное натяжение , используемых для характеристики жидкостей. Физический смысл понятия поверхностное натяжение жидкости идентичен понятию поверхностная энергия твердого тела , однако имеются и коренные отличия а твердых тел от о жидких. Из-за однородности жидкости (или бесструктурного строения) ее поверхностное натяжение ст не зависит от направления действия разрывающей силы. Удельная поверхностная энергия кристаллических твердых тел зависит от направления приложения сил (поскольку всегда существует анизотропия кристаллов), твердости минералов, температуры, а также среды юмельчения. Тонкое измельчение не осуществляется избирательно по заданным направлениям, поэтому при характеристике поверхности пользуются некоторым усредненным значением ст, которое находят эмпирически. Определение удельной поверхностной энергии основано на методах определения твердости минералов — царапании, шлифовании, вдавливании или же измерении теплоты растворения (или смачивания) дисперсных порошков. [c.806]

Наиболее достоверными являются электронно-микроскопические определения геометрических размеров, степени их анизотропии, а также числа частиц в среднем агрегате. Такие методы, ввиду их трудоемкости, применяются в основном в тонких физи-ко-химических исследованиях. В технологических исследованиях широко распространены методы измерения межчастичного объема при какой-либо заданной степени упаковки частиц и давления над ними. Стандартизован метод определения структурности сажи по величине маслоемкости, соответствующей минимальному количеству масла (дибутилфталата) при полном смачивании частиц, когда вся навеска сажи может быть собрана на стеклянную лопаточку [12, 84]. Получаемый показатель называют масляным числэм. Межчастичный объем определяют также непосредственным измерением кажущейся плотности под давлением (нагрузкой) 50—110 кгс/см [731, методом ртутной порометрии [85 и электропроводности [831. При изучении сырья для сажи структурность последнэй оценивалась в основном по масляному числу. [c.80]

Смачиваемость. Как и поликрнсталлический карбид вольфрама, монокристаллы ХУС полностью смачиваются кобальтом и эвтектикой Со- - УС. В работе [114] исследовано смачивание монокристаллов с учетом их анизотропии. Величина угла смачивания рассматривалась в зависимости от ориентации кристалла и времени от начала процесса. Установлено, что время наступления совершенной смачиваемости (0 = 0°) составляет для базисной плоскости 17 мин, а для призматической — 33 мин. [c.108]

Анализ выражения (56) позволяет получить еще один практически важный вывод, не вытекающий из основного уравнения Юнга. Согласно физическому смыслу параметра х, эта величина связана с работой деформации на линии трехфазного контакта, и, следовательно, ее значение для анизотропного твердого тела зависит от положения молекулы на этой линии даже при постоянстве о,, и Иными словами, при приложении одной и той же силы работа деформации субстрата различна для разных направлений, что отражается изменением х и соответственно 9. Такая анизотропия краевого угла была экспериментально обнаружена в результате исследования смачивания однооснодеформированных образцов эластомеров [109], т.е. объектов, для которых характерно изменение ориентации молекулярных цепей под действием нагрузки [110, 111]. Для бутадиенни-трильного сополимера СКН-18 молекулярная ориентация в направлении растяжения на 150% приводит к увеличению поверхностного натяжения почти вдвое, а для полиэтилена и полиметилметакрилата соответствующие значения возрастают на 6 и 7 мН/м соответственно. Гуд и сотр. [112] изучили влияние растяжения политетрафторэтилена на изменение краевых углов натекания (0+) и оттекания (0 ), оценивая гистерезис разностью Н = = 9+—9 . В согласии с изложенными представлениями обнаружена заметная анизотропия краевых углов, причем капля смачивающих жидкостей вытянута в направлении деформирования субстрата. С ростом степени последнего изменяются значения и 9. и 9 , однако первые из них в большей мере для направления перпендикулярного (рис. 9, а), а вторые-для параллельного оси ориентации (рис. 9,6). Поэтому растяжение субстрата при- [c.29]

Развита теория капиллярного формообразования материала в расплавленном состоянии. Она позволяет проанализировать типы профильных кривых столбов расплава разных материалов в зависимости от гидростатического давления, размера затравки и формообразователя, угла роста данного вещества. Совместное решение уравнений капиллярности и теплопроводности обеспечивает определение параметров кристаллизации, при которых наблюдается самостабилизированный устойчивый рост профилированных кристаллов постоянного поперечного сечения. Однако эта теория развита в изотропном приближении. Она наиболее применима для рассмотрения процесса выращивания поликристаллических изделий. Необходимо совершенствование теории с учетом анизотропии угла смачивания кристалла расплавом и его теплофизических характеристик. [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология