Растекание неравновесное

Условие, обратное условию (5) растекания (неравновесному смачиванию), [c.48]

Разность Wa — W называют коэффициентом растекания. Следует отметить, что случай Wa>W противоречит уравнению (VI. 22), согласно которому W o Действительно, это уравнение, как и закон Юнга, ограничено условием равновесия, тогда как неограниченное растекание является состоянием неравновесным, к которому уравнения (VI.18) и (VI.22) неприменимы. [c.63]

Для октилового спирта подобное неравновесное ( начальное ) значение работы растекания равно Й7р = 72,75—27,5—8,25 = 37 мДж/м . После установления равновесия, огда фазы становятся взаимно насыщенными и на поверхности воды образуется адсорбированный слой октилового спирта, работа растекания приближается к нулю — правило Антонова выполняется. [c.103]

В формулировках условия растекания наряду со значениями равновесных параметров системы (угла смачивания или однозначно связанных с ним величин типа адгезии) используют величины, относящиеся к текущему неравновесному состоянию (фактическое значение краевого угла в этом состоянии). [c.562]

Часто имеет место неравновесное растекание . В условиях неравновесного растекания краевой угол и поверхностное натяжение жидкости будут изменяться. Можно принять, что в произвольный момент времени значения поверхностного натяжения и краевого угла станут равновесными. Тогда на основании условия [c.141]

Высокие скорости физико-химического взаимодействия дают возможность применить уравнение Юнга для неравновесных условий 523 при некоторых допущениях. Прежде всего, пренебрегают теми процессами, которые идут медленно и не оказывают влияния на неравновесную адгезию. К числу таких относятся диффузионные процессы. Кроме того, считают, что величина А х является постоянной. Постоянство A i означает, что физико-химические взаимодействия в зоне контакта уже произошли Последующее растекание жидкости не сопровождается изменением A i, т. е. будет происходить аналогично тому, как это имеет место для равновесных систем и подробно изложено в 20 и 21. [c.247]

Коэффициент растекания и критическое поверхностное натяжение расплавов. Изменение работы адгезии и поверхностного натяжения для неравновесных условий оказывает влияние на растекание и на параметр, который характеризует процесс растекания, т. е. на коэффициент растекания (см. 21). [c.252]

По поверхностному натяжению ст для неравновесных условий можно рассчитать коэффициент растекания (V, 30), который [c.252]

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]

Даже в таких крайне несимметричных условиях, как локальное растекание нерастворимого разрушителя по одной из сторон пленки, нельзя при анализе процесса с точки зрения разрыва пленки пренебрегать движением второй поверхности, В силу малости толщины пленки и относительно большого сопротивления к деформации сдвига по сравнению с однородной деформацией сжатия — растяжения, а также из-за малой массы пленки, нижняя поверхность почти полностью захватывается движением верхней на быстрых этапах развития процесса. Неравновесная начальная стадия процесса не сводится к возрастанию скорости движения элементов пленки до равновесной (постулат I), а протекает качественно иначе. Поэтому модель пленки с закрепленной нижней поверхностью [2] не может рассматриваться как первое приближение в решении проблемы, тем более, что подвижность второй стороны должна, как мы видели, учитываться даже на медленных- этапах развития процесса. Только при нелокальном растекании нерастворимых монослоев или линз по поверхности пены как целого процесс такого растекания может напоминать процессы растекания в опытах [5] и [7], схема которых и составила специфику концепции теории поверхностного переноса [2] по сравнению с гиббсовской концепцией. [c.153]

Если же пленка подвергается кратковременным локальным механическим или тепловым возмущениям, а также возмущениям, связанным с испарением и конденсацией ее компонентов, то нет никаких оснований считать внутреннюю сторону пленки неподвижной во время такого возмущения (об этом свидетельствуют, в частности, и опыты [5], в которых движение монослоя захватывало пленку воды толщиной около 30 мкм, обычная же толщина свободных пленок на порядок меньше). Пленка, как и в первых двух фазах процесса растекания, будет полностью захватываться движением ее наружной стороны, и процессы изменения поверхностной концентрации поверхностно-активных, компонентов будут вследствие этого идти на ней практически так же, как и на наружной, непосредственно возмущаемой стороне. Это меняет точку зрения по сравнению с [2] на роль гиббсовской, равновесной упругости при возмущениях пленки даже если время, которое пленка находится в возмущенном состоянии, порядка времени установления адсорбционного равновесия, она несомненно вернется к прежнему состоянию за счет гиббсовской упругости. Хотя последняя и меньше неравновесной упругости Марангони, ей в действительности противостоят значительно меньшие силы, чем в модели с де- [c.153]

Во время контакта фаз, участвующих в смачивании, неравновесные краевые углы могут изменяться. Краевые углы, изменяющиеся в процессе растекания жидкости по поверхности твердого тела, называются динамическими (0д). Для динамических краевых углов характерно, что их изменение происходит при перемещении линии (периметра) смачивания. Зависимость динамических краевых углов от времени характеризует скорость растекания жидкости (см. гл. IV). [c.12]

Неравновесные краевые углы могут также изменяться при постоянной площади смачивания вследствие постепенного изменения свойств системы или объема капли за счет различных физикохимических процессов — испарения жидкости, взаимного растворения твердого тела и жидкости, адсорбции, химических реакций и т. д. В таких случаях изменение неравновесных краевых углов определяется уже не скоростью растекания жидкости, а одним из сопутствующих физикохимических процессов (например, испарением). [c.13]

При неравновесном растекании все три поверхностных натяжения на границах фаз не изменяются во время смачивания. Движущая сила определяется в основном уменьшением свободной поверхностной энергии системы при изменении площадей контакта между фазами. Краевые углы в каждый момент времени отличны от равновесного. [c.119]

Кинетический режим заканчивается настолько быстро, что свойства контактирующих фаз и межфазные поверхностные натяжения практически не успевают измениться. Такое растекание можно рассматривать как неравновесное. Тогда движущая сила [c.122]

Существенное значение имеет правильное закрепление припоя и соединяемых деталей, внесение флюса, ограничение слишком интенсивного растекания припоя с помощью специальных стоп-материалов. Поэтому в число операций подготовки к пайке может входить и термообработка паяемого металла или изделия с целью уменьшения или устранения растягивающих напряжений неравновесной структуры. [c.32]

Неравновесное смачивание имеет место при самопроизвольном уменьшении контактного угла капли, вследствие уменьшения свободной энергии. Неравновесное смачивание отвечает растеканию жидкой фазы по твердой при увеличении со временем их поверхности соприкосновения. [c.47]

Возврагимся к кратко затронутому выше вопросу о поведении капли жидкости на поверхности другой жидкости. Прежде всего отметим, что при вьшолнении правила Антонова работа растекания fVp равна нулю, а следовательно, равны нулю углы 0 и 02-Поэтому конечные контактные углы могут возникать только для тех жидкостей, которые не подчиняются правилу Антонова. Так, для системы сероуглерод— вода работа растекания отрицательна Щ,— = (Тж,г— Тж.г—(Тж,ж = 72,5—31,5—48—— 7мДж/м , чему отвечают конечные значения углов и 02- Особая ситуация может иметь место для тех систем, в которых правило Антонова соблюдается, но вещество одной из фаз сильно понижает поверхностное натяжение другой фазы, например при нанесении капли октилового спирта на поверхность чистой воды. При этом в неравновесных условиях, когда адсорбционный слой на поверхности не успевает образоваться, может осуществляться растекание со значительной работой Wp. [c.126]

Объемно - Поверхности ыевзаимодействиг . Как правило, жидкие металлы плохо смачивают графит при температурах начала плавления, образуя на его поверхности каплю с краевым углом смачивания более 90°. Однако выше температуры,- при которой начинается активное химическое взаимодействие графита с расплавом с обра- < зованием карбида, обнаруживается резкое улучшение смачиваемости обычно с переходом к быстрому растеканию металла по поверхности. Это явление впервые было подробно рассмотрено при растекании тугоплавких металлов (Ti, Zr, Si и др.) по поверхности графита. Аналогичные исследования проведены Найдичем Ю.В. и Колесниченко Г.А., которые анализируют улучшение смачиваемости графита металлом и переход к растеканию при химическом взаимодействии на основе развитых A.A. Жуховицким и В.А. Григорьяном представлений о неравновесном (динамическом) поверхностном натяжении на межфазной границе, разделяющей химически взаимодействующие фазы. В результате химического взаимодействия на поверхности графита происходит резкое снижение (вплоть до отрицательной величины) свободной энергии на границе графит - жидкий металл, что приводит к сильному уменьшению краевого угла смачивания и растеканию расплава по поверхности с большой скоростью. [c.133]

С учетом неравенства (VIII, 6) на основании уравнения (VIII, 11) можно утверждать, что коэффициент растекания для неравновесных систем больше (менее отрицателен), чем коэффициент растекания для равновесных систем. Поэтому расплавы, которые относятся к типичным неравновесным системам, растекаются более интенсивно, чем обычные жидкости [c.252]

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

Так как процесс полива характеризуется в отличие от явлений статического смачивания значительной скоростью перемещения мениска по отношению к входящему в поливную кювету участку основы, то в нем мы можем изучать явления кинетического смачивания в функции скорости движения наступающего мениска (или периметра смачивания). Хотя в физикохимической литературе и изучалась (например, Аблеттом) зависимость наступающего краевого угла от скорости перемещения мениска, но, насколько нам известно, даже не упоминается, не говоря о систематическом изложении, о случае, когда краевой угол при увеличении скорости достигает предельного значения 180° и начинает нарушаться полный контакт жидкости с субстратом (смачиваемой подложкой). При еще более высокой скорости движения может наступить совершенное несмачивание, при котором подложка выходит из поливной кюветы совершенно сухой. В отличие от термина полное несмачивание , обозначающего только, что краевой угол превышает 90°, термин совершенное несмачивание обозначает как бы положительный коэффициент растекания воздуха по основе в присутствии жидкости. Конечно, в отличие от растекания жидкости при полном смачивании, в случае совершенного несмачивания речь идет о существенно неравновесном, кинетическом процессе. [c.5]

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

Считается, что чем более отрицательна величина Ао, тем энергичнее должно происходить растекание. Это выражение с точностью до знака совпадает с коэффициентом растекания Харкинса для случая полного смачивания. Процесс растекания начинается при соприкосновении капли с твердой поверхностью, т. е. когда неравновесный угол близок к 180°. При этом движущая сила процесса растекания (пропорциональная уменьшению свободной поверхностной энергии), естественно, максимальна. Затем с уменьшением краевого угла абсолютная величина ее падает и при достижении равновесия равна нулю. Поэтому для описания движущей силы процесса растекания можно использовать выражение [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология