Способ определения краевого угла смачивания Советский патент 1987 года по МПК G01N13/02 

1136301

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам определения краевого угла смачивания жидкостью твердой поверх- с ности, и может быть использовано при изучении процессов пропитки пористых структур жидкостями, спекания в при- сутствии жидкой фазы при кристаллизации, пайки (.для металлических системою и в других научно-технических экспериментах.

Цель изобретения - расширение области применимости способа путем обеспечения возможности измерения IP малых углов смачивания.

На фиг.1 изображена схема образца для исследования; на фиг.2 - интерференционная картина для измерения необходимых параметров. 20

Способ осуществляют следующим образом.

На твердую подложку 1 наносят тонкую полосу исследуемого жидкого материала (пленку) 2 и выдержи- 25 вают при постоянной температуре до окончания растекания. Для металлов наносят полосу путем испарения и конденсации в вакууме, нагревают до температуры плавления исследуемого ме- ЗО талла и выдерживают при этой температуре до прекращения растекания.

Затем помещают подложку 1 с пленкой 2 в интерференционный микроскоп МИИ-4. При освещении участков 3 и 4 поверхности монохроматическим светом с длиной волны L регистрируют интерференционную картину с увеличением М, состоящую из ряда параллельных линий, перпендикулярных направлению .. .,. полосы жидкости, т.е. линии смачивания, с изломом 6, соответствующим мениску жидкости. По интерференционной картине измеряют расстояние N между интерференционными линиями 5, величину смещения 4N параллельных участков интерференционной линии и протяженность L участка, соответствующего излому интерференционной линии. Краевой угол смачивания расчитывают по формуле

50

45

л ЛЛШ е arctg ,

где / - длина волны монохроматическо- 55

го света;

М - увеличение интерференционного микроскопа.

92

Проведена оценка пределов определяемых значений углов смачивания при М 500,5,4-10 см, в том числе и самых малых. При минимальном значении /sN/N 10 и L порядка нескольких сантиметров, например L 3 cMj

д 1,5. Предлагаемым способом наряду с минимальным возможно определение и средних значений углов смачивания (при /iN/N 5-10- ; L- IO см; ). Максимально возможные значения б составляют (при

L 5-10- см).

5 О

,.

0

5

5

Формула изобретения

Способ определения краевого угла смачивания, заключающийся в нанесении жидкости на исследуемую твердую поверхность, освещении поверхности монохроматическим светом и измерении параметров интерференционной картины с помощью интерференционного микроскопа, по которой рассчитывают краевой угол смачивания, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения способа путем обеспечения возможности измерения малых углов смачивания, жидкость наносят в виде полосы и вьщерживают в жидкой фазе при постоянной температуре до полного растекания, по интерференционной картине измеряют расстояние между интерференционными линиями, перпендикулярными полосе, величину смещения параллельньк участков интерференционной линии и протяженность участка, соответствующего излому интерференционной линии, а краевой угол смачивания определяют из выражения

йт 6 arctg ,

где А - длина волны монохроматического света, М;

/IN - величина смещения параллельных участков интерференционной линии, М;

N - расстояние между интерференционными линиями, м;

I - протяженность участка,соответствующего излому интерференционной линии, м;

М - увеличение интерференционного микроскопа.

(Paz.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике - к способам определения краевого угла сма-. тшания жидкостью твердой поверхности. Целью изобретения является расширение области применения способа путем обеспечения возможности измерения малых углов смачивания. кость наносят на исследуемую твердую поверхность в виде полосы, освещают поверхность монохроматическим светом, с помощью интерференционного микроскопа, наблюдают интерференцион- нуй картину, измеряют расстояние между интерференционными линиями, перпендикулярными полосе, величину смещения параллельных участков интерференционной линии и протяженность участка, соответствующего излому интерференционной линии, а краевой угол смачивания определяют из выражения 9 arctg 4NM/(2No) , где Л - длина волны монохроматического света; - величина смещения параллельных участков интерференционной линии, N - расстояние между интерференционными линиями, of - протяженность участка, соответствующего излому интерференционной линии, М - увеличение интерференционного микроскопа. 2 ил. с & (Л оо о: САЭ

Редактор А.Долинич

Составит,ель А.Кощеев Техред А.Кравчук

Заказ 6395/31Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

(Риг.г

Корректор В.Гирняк