一. 潤濕過程

潤濕過程分為三類，既在日常生活中經(jīng)常遇到的沾濕、浸濕和鋪展。

（一）沾濕（adhesion wetting）

當將一滴水滴到固面上時，液體與固體接觸過程中，固—液界面逐漸取代液—氣界面和氣固界面（圖6—1），這一過程稱為沾濕。在恒溫恒壓條件下沾濕過程中的自由能變化：

式中γ為界面張力；—W a為黏附功，其值相當于把單位面積的液—固界面分開成為氣—液和氣—固液面的最大功(圖6—2)。顯然只有當Wa＞0時，即ΔGT.p＜0時，沾濕過程才是自發(fā)的。

圖 1—1 固—液界面取代液—氣界面和氣—固界面的過程

將單位截面液柱分開如（圖1—3）創(chuàng)造兩個新的氣—液界面的內(nèi)聚功—Wc的定義：

Δγ＝2γg1＝—Wc（1—2）

圖1—2 液—固分離與黏附功圖   1—3 液體分離與內(nèi)聚功

黏附功和內(nèi)聚功的數(shù)值分別是固—液分子間作用力和相同液體分子間作用力大小的標志。

（四）接觸角與楊氏方程

液體滴于固體表面上，隨著液體性質(zhì)的不同，液體或鋪展而覆蓋固體表面，或形成一液滴停于其上。如下圖所示。我們把液體與固體平面所形成的液滴的形狀用接觸角（contact angle）來描述。準確的接觸角是在固、液、氣三相交界處，自固液界面經(jīng)液體內(nèi)

部到氣體界面的夾角，通常以θ來表示。接觸角是分析此式最早是T.Young在1805年提出的，常稱為楊氏方程。這是潤濕的基本公式，亦稱為潤濕方程，可以看作是三相交界處三個界面張力平衡的結(jié)果。此關(guān)系式適用于三相交界處固液、固氣界面共切線體系。具體應用中，我們把接觸角大小作為評判潤濕性的重要指標。通常接觸角越小，潤濕性也就越好。習慣上，

我們把θ=90°定義為潤濕與否的標準。我們把θ＞90°為不潤濕；θ＜90°為潤濕，平衡接觸角。

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