О пределах применимости уравнений Юнга
Аннотация
В статье на основе термодинамики межфазных явлений дано обоснование справедливости уравнений Юнга для описания равновесной трехфазной системы с любыми типами межатомной связи.
Смачивание, адгезия, растворение, поверхностная адсорбция и другие поверхностные явления являются важными характеристиками, во многом определяющими качество и долговечность материалов, развитие технологии ряда производств, в том числе сварки, пайки, спекании металлических и неметаллических порошков и другие. Поэтому их изучение является актуальной задачей.
Используя экспериментальные данные поверхностных энергий жидкостей (расплавов) и краевых углов, имевшиеся раньше в литературе, были вычислены поверхностные энергии многих твердых металлов, оксидов, карбидов и других неорганических и органических материалов без учета величины межфазной энергии на границе раздела твердое тело – жидкость (расплав). Одни исследователи, предполагая, что при остром краевом угле межфазная энергия мала, пренебрегали ею, принимая её равной нулю. Другие, зная, что эту величину нельзя измерить, измеряли
и вычисляли разность между поверхностной энергией твердого тела и межфазной энергией твердого тела с жидкостью (расплавом), равной произведению поверхностной энергии этой жидкости на косинус краевого угла.
Ясно, что эти методики определения поверхностной энергии с такими грубыми допущениями связаны с большими погрешностями
Скачивания
Литература
Adam N. K. Use of Term “Young’s Equation” for contact angles. Nature. 1957;180(4590): 809-810. https://doi.org/10.1038/180809a0
Naidich Yu. V. Contact phenomena in metallic melts. Kiev: Nauk. Dumka Publ.; 1972. 196 p. (In Russ.) 3. Cermets. Ed. by J. R. Tinklepaugh and W. B. Crandall. New York, Reinhold; London: Chapman and Hall; 1960. 173p.
Vatolin N. A., Ukhov F. V. Vliyanie kremniya na mezhfaznye svoistva malouglerodistoi stali. Smachivaemost’ i poverkhnostnye svoistva rasplavov i tverdykh tel [The effect of silicon on the interfacial properties of mild steel. In: Wettability and surface properties of melts and solids.]. Kiev: Nauk. Dumka Publ.; 1972. p. 186-189. (In Russ.)
Zisman W. A. Relation of the equilibrium contact angle to liquid and solid constitution. Advances in Chemistry. 1964;43: 1-51. https://doi.org/10.1021/ba-1964-0043.ch001
Good J. R., Girifalco L. A. A theory for estimation of surface and interfacial energies. III. Estimation of surface energies of solids from contact angle data. The Journal of Physical Chemistry. 1960;64(5): 561-565. https://doi.org/10.1021/j100834a012
Kingery W. D. Metal-ceramic interactions: IV, Absolute measurement of metal-ceramic interfacial energy and the interfacial adsorption of silicon from iron-silicon alloys. Journal of the American Ceramic Society. 1954; 3 (2): 42-45 . https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1954.tb14002.x
Dokhov M. P., Kokoeva M. N. Interface energy of the several polymer surface with water solution spirituous. Sovremennye Naukoemkie Tekhnologii. 2014;55(9): 64-66. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?d=22025127 (In Russ., abstract in Eng.)
Dokhov M. P. O svyazi mezhfaznoi energii na granitse razdela tverdoe telo-rasplav s poverkhnostnoi energiei otdel’nykh faz [On the relationship of interphase energy at the solid-melt interface with the surface energy of individual phases]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2007;10: 85-87. Available at: https://w w w.elibrar y.ru/item.asp?id=9935322 (In Russ.)
Vatolin N. A., Timofeev A. I. Svobodnaya poverkhnostnaya energiya tverdykh kristallicheskikh oksidov [Free surface energy of solid crystalline oxides]. Doklady Akademii Nauk SSSR. 1988;302(2): 358-362. (In Russ.)
Copyright (c) 2021 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
