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表麵張力與表麵能介紹
來源:迪新材料科普南喬 瀏覽 18 次 發布時間:2021-03-24
液體受到拉向內部力的作用,使其表麵肌收縮和凝聚,這種力叫表麵張力。表麵能是指將液體內部分子拉到表麵上所需作的功。
當液滴落在固體表麵上時,由於液體具有各自的表麵張力,它同時受到固體與空氣的界麵張力(γs)、液體與空氣的界麵張力(γl)和液體與固體的界麵張力(γsl)的作用。當
時,液滴在表麵上達到平衡,且具有一固定的形態。
不同的液體在同種固體表麵上,得到不同的接觸角。接觸角小的液體表麵張力小。接觸角的大小衡量著固體表麵與液體之間的潤濕性。圖1.9(a)中的接觸角小,表示固液間的潤濕性好。而圖1.9(b)中的接觸角大,表示固液間的潤濕性差。
固體也有表麵能和表麵張力。固體的表麵能是指將固體拉開而形成新表麵時需作的功。如果固體表麵十分潔淨(未被汙染,也無吸附膜等),則表麵處於高能狀態。如其它固體表麵與這種表麵接觸,將顯示出高的粘著能力,摩擦明顯增大。表麵能高的固體與液體接觸時,具有較小的接觸角,能很好地與液體潤濕,使液體潤滑劑能很好地與之親和,得到低摩擦。
同種液體在不同的固體表麵上,也得到不同的接觸角。接觸角小的表示固體的表麵能高。是親水性表麵。接觸角大的,說明固體的表麵能低,是疏水性表麵。不易與液體親和也不易與其它固體表麵粘著。
對於結晶固體來說,表麵能是沿晶麵解理而形成新表麵所需的解理能。由於晶體各麵的原子數不同,原子數高的表麵易於解理,即這些表麵的表麵能低,易於發生滑移。