ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адгезия и смачивание расплавами шероховатых поверхностей из "Адгезия жидкости и смачивания" Влияние на адгезию и смачивание атомно-молекулярной шероховатости. В связи с тем, что адгезия расплавов определяется физико-химическим взаимодействием, на смачивание жидкости влияет не только шероховатость поверхности (см. 29), но и микрошероховатость, т. е. атомно-молекулярная шероховатость Влияние на смачивание атомно-молекулярной шероховатости можно иллюстрировать на примере моно- и поликристаллов а=А120з. Измерения краевого угла проводили в двух случаях на обычной поверхности (Во) й на поверхности, редуцированной путем обработки при температуре 200°С (0р). В последнем случае удаляли адсорбированную влагу. [c.281] Время смачивания, мин. [c.281] Увеличение высоты выступов щероховатой поверхности ухудшает смачивание, когда значение краевого угла превышает 90°. [c.282] Вакуум улучшает смачивание и действует подобно тому, как действует удаление адсорбционной влаги при прокаливании, когда краевые углы Во и 0р отличаются. Адгезионное взаимодействие между германием и индием зависит от свойств поверхности кристалла германия, которые изменяются в зависимости от его кристаллографической ориентации. Поэтому представляет интерес проследить изменения краевого угла-при смачивании германия индием в зависимости от температуры для трех главных кристаллографических плоскостей (111) (НО) (100). [c.282] Причина уменьшения смачивания заключается в том, что в такой же последовательности, как и изменение краевого угла, изменяется поверхностное натяжение твердой поверхности, т. е. [c.282] Из Приведенных данных следует, что не наблюдается какой-либо закономерности в изменении смачивания с ростом температуры, что объясняется возникновением шероховатости в результате смачивания. [c.283] Гистерезис объясняется образованием кольцевого выступа, соответствующего периметру капли. Кольцевой выступ представляет собой в сечении равнобедренный треугольник высотой 10 см и шириной 2-10 см. [c.283] При 800°С капля алюминия принимает равновесное состояние более чем за час, но с повышением температуры это время резко сокращается. Если температура превышает 1150°С, то происходит мгновенное растекание алюминия. [c.284] Когда температура превышает 1150°С, при растекании капли алюминия и его сплавов наблюдается образование кольцеобразных канавок на смачиваемой поверхности. Это явление особенно четко наблюдается на монокристаллической окиси алюминия. Причем на смачиваемой поверхности остаются следы б виде колец от поверхностной реакции . [c.284] Подобно поверхности, изготовленной из монокристаллической окиси алюминия, ведут себя сапфир и рубин. Форма кольцеобразных канавок зависит от индекса граней кристалла. Химическая реакция заканчивается быстрее на участках с низкими индексами. [c.284] При использовании расплавов меди и золота реакция не имеет места и поэтому не происходит и образования кольцеобразных канавок. [c.284] Поверхности,.имеющие выступы от 0,20 до 10 мкм, обрабатывали шлифовкой выступы высотой 0,001 мкм образовывались в результате полировки поверхности. Как для гидрофобных поверхностей (0 9О°С), так и для гидрофильных поверхностей (0 90°) наблюдается рост краевого угла с увеличением шероховз тости. Резкое увеличение краевого угла имеет место при увеличении высоты выступов от 0,01 до 0,20 мкм, когда полировка заме-йяется шлифовкой. [c.284] Рост краевого угла по мере увеличения шероховатости гидрофильной поверхности обусловлен, по-видимому, особенностями фи-зико-химического взаимодействия расплавов с твердой поверхностью. [c.285] Данные расчета эксперимента удовлетворительно совпадают. Однако подобные совпадения справедливы для поверхностей, обладающих значительной шероховатостью, так как в противном случае определение ф (см. рис. УИ, 1) связано с большими, ошибками. [c.285] Смачиванию часто подвергаются пористые поверхности. К числу пористых поверхностей можно отнести такие керамические поверхности, как фарфор, фаянс, майолика, глинозем и некоторые другие. У этих поверхностей пористость сопутствует шероховатости. Без совместного учета пористости и щероховатости определение краевого угла является неточным, а полученные различными авторами результаты — трудно сопоставимы. [c.285] Рассмотрим смачивание некоторых пористых шероховатых поверхностей. [c.285] Смачивание глазурями при 1050°С поверхностей чистых окислов, спресованных в таблетки, растет следующим образом АЬОз, Si02, РеаОз, СаО, MgO, т. е. лучше других окислов смачивается MgO. [c.285] Гистерезис краевого угла зависит от пористости исходного материала. Так, для графита, средний размер пор которого составляет 4 мкм, гистерезис равен 20° при росте размера пор до 100 мкм гистерезис увеличивается до 80°. [c.286] Вернуться к основной статье