什么是润湿角 润湿角的公式

2017-03-11

液相与固相的接触点处液固界面和液态表面切线的夹角。该夹角小于90°时表示润湿,大于90°表示不润湿。那么你对润湿角了解多少呢?以下是由小编整理关于什么是润湿角的内容,希望大家喜欢!

润湿角的介绍

润湿是固液界面上的重要行为,润湿角与材料中晶体的形核有密切关系。

润湿的热力学定义是:固体与液体接触后,体系(固体+液体)的自由焓降低时称为润湿。

根据润湿程度不同可分为附着润湿、铺展润湿和浸渍润湿三种。

润湿角的公式

从热力学的观点看,液滴落在清洁平滑的固体表面上,当忽略液体的重力和粘度影响时,则液滴在固体表面上的铺展是由

固-气(rs)

固-液(rsl)

液-气(rx)三个界面张力所决定的

如图1所示,其平衡关系如下:

rs=rsl+rx*cosθ

F=rx*cosθ=rs-rsl

式中,θ是润湿角;F是润湿张力。

显然,0°≤θ≤180°,当θ=0°时,润湿张力F最大,可以完全润湿,即液体在固体表面上自由铺展;当0°<θ<90°时,润湿效果随角度增加而变差;当θ≥90°时,则因润湿张力小而基本不润湿;当θ=180°时表示完全不润湿。

图1 三种界面张力与润湿角关系示意图

从上面的公式可以看出,润湿的先决条件是rs>rsl,或者rsl十分微小。当固、液两相的化学性能或化学结合方式很接近时,是可以满足这一要求的。

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