Способ определения смачиваемости поверхности твердых тел Советский патент 1983 года по МПК G01N13/02 

Изобретение относится к контрольно измерителькой технике, а имеено к измерению физико-химических параметров материалов на основе оценки смачиваемости поверхности твердых тел.У По основному авт. ев. 935750 известен способ, определения смачивае(«)сти поверхности твердых т-ел заключающийся в размещении капли жидкости между плоскопараллельньани поверхностя ми двух-разных по составу образцов и в последующем раздвижении образцов со скоростью, не превшиакадей c5/iy- 0 , где б и - поверхностное натяжение и вязкость жидкости соответственно, до разрыва жидкого мостика с образованием. двух отдельных каиель, после чего рас читывают отношение указанных масс, п.о которому судят о смачиваемости ij . Недостатками способа являются ниэ кая чувствительность/ особенно при определении смачиваемости поверхносте характеризуквдихся низкими значениями краевых углов смачивания, а также низ кая точность определения, обусловленная искажениями формы каплип д д ействием гравитационных сил при проведении измерений в воздуашой среде. Цель изобретения - повы1иение чувст вительности измерений. Поставленная цель достигается согласно способу определения смачиваемос ти поверхности твердых тел, заключающемуся в.размещении капли жидкости между плоскопараллельными поверхностям ми исследуемых образцов и в последующем раздвижении образцов со скоростью не превышающей 6/f. 0 , где б и по верхностное натяжение и вязкость жидКости соответственно, до разрыва жидкого мостика с образованием двух отдельных капель с последующим расчетом отноигения указанных масс, по которому судят о смачиваемости, в котором операцию по раэдвижению образцов до раз.рыва капли рабочей жидкости проводят .в среде вспомогательной высоколетучей жидкости, не смешивающейся с рабочей жидкостью. В Таблице приведены результаты измерений кохффициента распределения (отношения масс частей капли после разрыва) . Примечание, t - время ; QiViQj,- углы смачивания; КгиК,- коэффициенты распределения. Как показали исследования, отноше-. ние масс частей капли, оставшихся на поверхностях эталонного и исследуемого образцов после разрыва капли, зависит не только от разницы углов смачивания жидкостью г.этих поверхнос тей, но и от их абсолютных зн.ачений При этом это отношение возрастает.с увеличением абсолютных значений краевых углов при постоянстве разницы между ними. Поэтому, проводя измерения в среде неполярной органической жидкости, т.е. в избирательных условиях смачивания, при которЕлх краевой угол существенно выше, чем на воздухе, можно существенно повысить чувствительность измерений. Кроме того,, помещение капли жидкости в среду бсзлёё плотную, чем воздух, уменьшает j искажения формы капли, вызванные гра-, витационными силами.. Рабочая жидкость не должна замет- ным образом испаряться за время опыта (л15 мин), а высоколетучая жидкость среды должна полностью испаряться с поверхности подложек при комнатной температуре в течение 1 -2 мин. Это достигается при условии, что давление насыщенных паров рабочей жидкости при комнатной температуре мм рт. ст., а среды - мм рт. ст. Кроме того, обе жидкости должны быть нерастворимы одна в другой. В качестве таких пар жидкостей можно выбрать 85%-ный водный раствор глицерина и гексан или, например, вазелиновое масло и этиловый спирт. Пример, Исследовалась смачиваемость поверхности алюминия с нанесенным на него слоем ортонафтохинондиаЗида при различном времени i его о,бваботки проявляющим раствором. (Операция используется в технологии получения офсетных монометаллических печатных форм).Измерялись краевые углы смачива-нй этих поверхностей водою на воздухе и в неп.олярнрй жиДкости Q и О и коэффициенты распределения Kf и К соответственно. Из приведенных данныхследует, что относительные изменения Kg при изменении состояния поверхности образца на порядок превьашают относительные изменения К. Таким образом, использование предлагаемого способа позволит существенно повысить чувствительность измере- i ния смачиваемости твердых тал.

70 66 64 65 65 62 61

0,05 0,09 0,14 0,18 0,37 0,67 0,77

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМАЧИВАЕ-i, .МОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЬХ ТЕЛ по авт. св.№ 935750, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, операцию по раз1 движению образцов до разрыва капли рабочей жидкости проводят в среде вспомогательной высоколетучей жидкости, не смешивающейся с рабочей жидкостью.