表面能測(cè)試方法

表面能測(cè)試方法是怎么樣的？今天鑠思百檢測(cè)小編給大家整理了相關(guān)資料希望能幫到大家。

界面能可分為固氣界面能(也稱固體外表能，以下皆稱為固體外表能)、氣液界面能(也稱液體外表能，以下皆稱為液體外表能)和固液界面能。其中固體外表能的測(cè)定對(duì)多孔材料、焊接、涂料、分子篩等領(lǐng)域的理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐具有重要指導(dǎo)作用;液體外表能的測(cè)定則與清潔劑的制造、泡沫別離、潤(rùn)濕、脫色、乳化、催化等技術(shù)密切想關(guān):而固液無(wú)真能主要在涉及固液接觸的題域,如池瀆、潤(rùn)漫、漬漬、石油開(kāi)采等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

這種物理現(xiàn)象的不同與表面的潤(rùn)濕性有關(guān)，潤(rùn)濕性指的是液體潤(rùn)濕并附著固體表面的能力，表現(xiàn)為某種液體在其表面能夠伸展的能力，簡(jiǎn)稱表面能。

一、表面能的解釋

表面現(xiàn)象與表面性質(zhì)有關(guān)，比如各向異性、潤(rùn)濕性、粘結(jié)性、吸附性等。表面自由能則是分子間力的一種直接證明，液體或固體表面的分子受到不平衡分子間力的影響，與內(nèi)部分子比較，它們具有附加的能量。因此表面能是研究樣品表面性能的應(yīng)用和基礎(chǔ)，對(duì)表面能檢測(cè)也是具有重要意義。表面能的測(cè)量方法有很多種：溫度外推法、溶解熱法、價(jià)鍵理論法、表面應(yīng)力法、接觸角力學(xué)平衡法等。

二、外表能的測(cè)試方法

就測(cè)量方式而言，液體外表能可以直接通過(guò)儀器設(shè)備測(cè)得，而固體外表能和固液界面能卻只能通過(guò)其他方法間接地計(jì)算獲得。而又因?yàn)楣桃航缑婺堋⒐腆w外表能、液體外表能三者之間存在某種關(guān)系，所以求得固體外表能后，固液界面能的計(jì)算問(wèn)題會(huì)迎刃而解。目前測(cè)量固體外表能的方法主要有劈裂功法、顆粒沉降法、熔融外推法、溶解熱法、薄膜浮選、vander Waals Lifshitz理論以及接觸角法等。其中，劈裂功法是用力學(xué)裝置測(cè)量固體劈裂時(shí)形成單位新外表所做的功(即該材料的外表能#的方法)。溶解熱法是指固體溶解時(shí)一些外表消失，消失外表的外表能以熱的形式釋放，測(cè)量同一物質(zhì)不同比外表的溶解熱，由它們的差值估算出其外表能的方法。薄膜浮選法、顆粒沉降法均用于固體顆粒物質(zhì)外表能的測(cè)量，而不適用于片狀固體外表能的測(cè)量。熔融外推法是針對(duì)熔點(diǎn)較低的固體的測(cè)量方法，具體方法是加熱熔化后測(cè)量液態(tài)的外表能與溫度的關(guān)系，然后外推至熔點(diǎn)以下其固態(tài)時(shí)的外表能。此法假設(shè)固態(tài)時(shí)物質(zhì)的外表性質(zhì)與液態(tài)時(shí)相同，這顯然是不合理的。Vander Waals Lifshitz理論在固體外表能計(jì)算方面雖有應(yīng)用，但不夠精確。接觸角法被認(rèn)為是所有固體外表能測(cè)定方法中最直接、最有效的方法，這種方法本質(zhì)上是基于描述固液氣界面體系的楊氏方程的計(jì)算方法。

固體表面能的測(cè)定對(duì)于高分子材料、多孔材料、涂料、分子篩等多種材料的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用都有重要指導(dǎo)意義。另外其他領(lǐng)域也有應(yīng)用，比如：在金屬材料和半導(dǎo)體材料以及它們的氧化物，通常具有高表面自由能；高分子材料，包括塑料、橡膠，例如改性過(guò)的低表面自由能的PET離型膜；電子電池行業(yè)，例如通過(guò)表面能的預(yù)測(cè)電池極片基材在漿料涂布過(guò)程中出現(xiàn)的打卷問(wèn)題；工業(yè)上，如測(cè)量玻璃表面的硅烷化處理后的表面能。

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