用户:5ru8ek/浸润
润湿是液体保持和铺展于固体表面的现象,产生的原因可以用两者的分子间作用力解释。润湿的程度(润湿性)取决于附着力与内聚力的力平衡结果。润湿牵涉固体、液体、气体三相物质。随着奈米材料的蓬勃发展,润湿现象成为奈米科技及奈米科学的焦点。
润湿在焊接和黏着过程扮演重要脚色。润湿的作用力也与毛细现象有关。少量静止于固体表面的液滴形状近似于球冠。
润湿大体可以分为两种:无化学反应润湿和化学反应润湿。[1][2]
Explanation
液体和固体之间的附着力使得液滴铺展遍布固体表面。液体本身内聚力使得液滴内聚成球减少固体接触面积。
接触角 | 润湿性 |
作用力 | |
---|---|---|---|
液体固体交互作用力 | 液体间交互作用力 | ||
θ = 0 | 完全润湿 | 强 | 弱 |
0 < θ < 90° | 高润湿性 | 强 | 强 |
弱 | 弱 | ||
90° ≤ θ < 180° | 低润湿性 | 弱 | 强 |
θ = 180° | 完全 不润湿 |
弱 | 强 |
如图一所示, 自固液界面往液体方向到气液(或液夜)界面的夹角称为接触角(θ),接触角取决于附着力与内聚力的力平衡结果。当液滴倾向平铺于表面,接触面积增加而接触角角度减少,因此,润湿性与接触角角度呈负相关关系。[3]
接触角小于90° 则代表表面的润湿性佳,液体会铺展于表面,接触角大于90°通常代表表面的润湿性差,液体接触面积少且呈现珠状。
就水而论,与水相吸引的表面具有亲水性,而与水相斥的表面具有疏水性。超疏水表面之接触角大于150°,液体与固体界面接触面积极小,这种情况又被称为莲花效应。对于非水液体,则是使用词汇亲液性(lyophilic)和疏液性(lyophobic)。
See also
References
- ^ Dezellus, O. and N. Eustathopoulos (2010).
- ^ Han Hu, Hai-Feng Ji, and Ying Sun, Phys.
- ^ Sharfrin, E.; Zisman, William A. (1960).
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