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接触角的滞后现象


2,由表面不均匀性和多相性引起的滞后:
固体表面的不均匀性或多相性也是接触角的原因。在相的 存在能垒,液体的前沿往往停留在相的交界处。前进角往往反 映表面能较低的区域,或反映与液体亲和力弱的那部分固体表 面的性质;而后退角往往反映表面能较高的区域,或反映与液 体亲和力强的那部分固体表面的性质。
对于由两种湿润性质不同的小片组成的复合表面,设其面 积分数分别为f1与f2,则有如下关系:
4.5,接触角的滞后现象
通过本节的学习我们将: (1)了解什么是接触角的滞后现象 (2)了解迫使液滴表界面产生接触角滞后现象的Байду номын сангаас响因素 级相关概念。
知识回顾: (1)什么是接触角? (2)Young方程的具体内容。
4.5.1,前进角与后退角
(1)什么是前进角?,什么是后退角? 概念: 往处在粗糙或者不均匀表面上的液滴中滴加 (或者抽取)少量液体时使液滴变高(或者更 加平坦)时周界不动由于液滴的增加(或减 少),而使液滴接触角产生偏差。这时的接触 角称为前进角(或后退角) (2)为什么会产生前进角和后退角?
4.5.2 迫使液滴产生产生滞后现象的影响因素:
(1)表面粗糙。 涉及概念: 1,表面粗糙度:r = A/A' A表示真正表面积,A'表示表观表面积: 公式:处于平衡状态有, Kslrds + KlgdscosBw - Ksgrds =0 K表示 表面张力,rds表示表面积的增量。 思考:该方程怎么来的? 变式: cosBw=r(Ksg-Ksl)/Klg=rcosBy 值得注意的是:在第一节中我们知道young方程如下: Ksg=Ksl+Klgcosa 它表示的是液滴表面张力的一种平衡;
cosAc= f1cosA1+f2cosA2 (Cassie方程)
cosAc复合表面的表观接触角;
近似方程: cosAc=1/2(cosAa+cosAr)
4.5.4
表面污染
表面污染是最常见的接触角滞后的原因之一,无论是液 体还是固体的表面,在污染后都会引起滞后现象。 表面污染往往来自液体和固体表面的吸附作用,从而使 接触角发生变化。
谢谢大家
值得注意的是: (1)前进角和后退角都是接触角的一种特殊的情况, 并不是一个单独的概念。 (2)前进角和后退角的产生一般只发生在液滴的量 发生变化到液滴发生蠕动为止的过程中。 (3)当表界面足够光滑,无论液滴的量如何变化, 液滴的接触角将一直保持不变。 思考一下: 在表界面粗糙的时候,我们观察到了接触角的变化那 也就是说表面的不光滑引起了接触角的什么现象?
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