Способ определения краевого угла смачивания

ОПИСА К АВТОРСНО Е ИЗО СВИДЕТЕЛ ВУ 3 1 данной длин образцы раз рируют эави при заданно в образце о ченной зави и ис личной сть ст Капцевич, зюк, А.Н. Соади его имост убликанскоеое объединение ние длин разцвеной дл расход г э образец зад ный эталонн угол смачив я жидкости и 1974, с. 52. опр едел ения ости порисдская лабора ания раения мощью выр В ьство СССР13/02, 1979. оверхностное атяжениеталоннойетственоисследуемои ижидкостей соотно образца, алонной заданная длинапропитанного эжидкостью; длина о танного аз пропиемой жид след и ко ю костьюход г орои расрасходуец заданравен образ го чере ой длинь СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(46) 07.10.85. Бюл. Яф (72) В.К. Шелег, В.М В.Б. Медведев, В.В, М рокина и В.В. Савич (71) Белорусское респ научно-производственн порошковой металлурги (53) 532.696. 1 (088.8 (56) Зимон А.Д. Адгез смачивание. М.; Химия Богатырев В.К. Способ гидрофильности поверх тых материалов. - Зав тория, 1970, В 2, с.Авторское свидетел В 728054, кл. С 01 Я(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРАЕВ ГО УГЛА СМАЧИВАНИЯ, заключающийся в пропитке образца исследуемого пористого материала эталонной и исследуемой жидкостями, пропускании газа.при заданном градиенте давления через пропитанный образец и измерении расхода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цель повышения точности определения пропитку осуществляют, насыщая эталонной жидкостью образец за ЕТЕНИЯ . 18 ледуемой жидко длины, регистрасхода газа нте давления ины и по полу- определяют знапри которой асходу газа чер ины, пропитан- стью, а краевой считывают с поЫ9 =агссо -- со 9 ьые углы смачивания1 О 30 50 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именнок способам определения краевого угла смачивания жидкостью пористых,материалов, и может найти применение в различных отраслях народногохозяйства при определении капиллярных свойств пористых материалов,например в порошковой металлургии,строительстве и т.п.Цель изобретения - повышение точности определения краевого угла.Предлагаемый способ определениякраевого угла смачивания жидкостьюпористого материала основан на 15закономерностях течения газа черезпропитанный жидкостью материал, общих для линейного и квадратичногорежимов. Вследствие этого он обес.печивает высокую точность при любом 20режиме течения, Главной особенностьютечения газа через пропитанныйжидкостью пористый материал является то, что при увеличении давления расход газа увеличивается за 25счет раскрытия большего количествапор и за счет увеличения скоростигаза в порах. Одновременно действиеэтих двух факторов приводит к невозможности определить значениядавлениями соответствующие раскрытию пор одного размера при пропускании газа через образец, смоченный эталонной и исследуемой жидкостями. Для установления однозначной связи между расходом газа черезобразец и количеством раскрытыхпор необходимо устранение второгофактора увеличения расхода газа -увеличение скорости газа в порахпри увеличении давления. Этого можно добиться, поддерживая постоянным градиент давления в образцепосредством изменения длины образца пропорционально давлению. При.;изменности градиента давления вРобразце - известные подынтеграль 1ные выражения для двух различныхжидкостей совпадают в случае рагг- евенства величинР) равных минимальному размеру раскрытых пор,пределы интегрирования в этом случае также совпадают. Следовательно,при неизменном градиенте давленияв образце имеет место однозначноесоответствие между расходом газачерез образец и размером раскрытых пор независимо от пропитывающей жидкости. Таким образом, при равных для различных жидкостей значениях расхода и одинаковом градиенте давления с учетом равенства Р, Р 2= - следует1 д2созе 2 соз 6На чертеже приведена графическая зависимость расхода газа через пористый образец от его длины,П р и м е р. Исследуют краевой угол смачивания водой пористой бронзы, спеченной иэ порошка фракции 0,25 - 0,315 мм (средний радиус пор г =. 29,8 мкм). В качестве эталонной жидкости используют этиловый спирт. Краевой угол смачивания спиртом бронзы равен нулю, Из исследуемой бронзы готовят шесть образцов в виде цилиндров диаметром 20 мм и длиной соответственно 5, 6, 7, 8, 9 и 10 мм. Образец длиной 5 мм пропитьвают спиртом в течение 5 мин в вакууме. Пропитанный образец помещают в специальное приспособление и при давлении Р " - = 1500 Па26ГР1 где б = 0,0228 Дж/м - коэффициент поверхностного натяжения спирта, определяют расход газа через образец 0 = 3,30 л/мин. Образец вынимают из приспособления и высушивают в вакуумном шкафу при 80 С во течение 1 ч, пропитывают водой и при том же давлении Р = 1500 Па определяют расход газа через образец 0 = 2,82 л/мин. Остальные образцы пропитьвают только водой. При значениях давления, пропорциональных длине образцов (соответственно 1800, 2100, 2400, 2700 и 3000 Па), определяют значения расхода газа через остальные образцы (соответственно 3,06; 3,25;3,38; 3,47 и 3,52 л/мин). Строят графическую зависимость расхода паза от длины образца по ней определяют значение длины 1 = 6,69 мм,1соответствующее значение искомого1 окраевого угла 9 = 65Исследование краевых углов смачивания водой пористой бронзы, спеченной из порошков других фракций, показывает что при уменьшении средСоставитель А.едактор А. Шишкина Техред О.Ващишин е Корректор М. Д Заказ 6264/44 Тирах 896 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, .Ж, Раушская наб д, 4/5сно ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 него размера пор до 15 мкм ошибка определения краевого угла известным способом возрастает до ЗОЖ.Использование предлагаемого способа позволяет в несколько раз повысить точность определения крае 1183871 4ваго угла смачивания пористых тел сшироким разбросом пор по размерам засчет исключения ошибок, связанныхс проведением измерений при различных градиентах давления на образце.