SU1183871A1

SU1183871A1 - Способ определени краевого угла смачивани

Info

Publication number: SU1183871A1
Application number: SU843715109A
Authority: SU
Inventors: Валерий Константинович Шелег; Вячеслав Михайлович Капцевич; Владимир Борисович Медведев; Виктор Васильевич Мазюк; Алла Никитична Сорокина; Вадим Викторович Савич
Original assignee: Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии
Priority date: 1984-03-23
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1985-10-07

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРАЕВОГО УГЛА СМАЧИВАНИЯ, заключающийс в пропитке образца исследуемого пористого материала эталонной и исследуемой жидкост ми, пропускании газа при заданном градиенте давлени через пропитанный образец и измерении расхода, отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени , пропитку осуществл ют, насыща эталонной жидкостью образец заданной длины и исследуемой жидкостью образцы различной длины, регистрируют зависимость расхода газа при заданном градиенте давлени в образце от его длины и по полученной зависимости определ ют значение длины образца, при которой расход газа равен расходу газа через образец заданной длины, пропитанный эталонной жидкостью, а краевой угол смачивани рассчитывают с помощью выражени , , . ft - Ь Л 8 acco3b;7- cogQ|j где 6,0 - краевые углы смачивани дл исследуемой и эталонной жидкостей соответственно; -г-оповерхностное нат жение исследуемой и эталонной жидкостей соответственоно; 6 - заданна длина образца пропитанного эталонной 00 9 , жидкостью; 6 - длина образца, пропих танного исследуемой жид костыо, при которой расход газа равен расходу его через образец заданной длины.

Description

Изобретение относитс к контрол но-измерительной технике, а именно к способам определени краевого уг ла смачивани жидкостью пористых ;материалов, и может найти применение в различных отрасл х народного хоз йства при определении капилл рных свойств пористых материалов например в порошковой металлургии, строительстве и т.п. Цепь изобретени - повышение то ности определени краевого угла. Предлагаемый способ определени краейого угла смачивани жидкостью пористого материала основан на закономерност х течени газа через пропитанный жидкостью материал, об щих дл линейного и квадратичного режимов. Вследствие этого он обеспечивает высокую точность при любо режиме течени . Главной особенност течени газа через пропитанный жидкостью пористый материал вл етс то, что при увеличении давлени расход газа увеличиваетс за счет раскрыти большего количества пор и за счет увеличени скорости газа в порах. Одновременно действи этих двух факторов приводит к невозможности определить значени давлени ) соответствующие раскрытию пор одного размера при пропускании газа через образец, смоченный эталонной и исследуемой жидкос т ми. Дл установлени однозначной св зи между расходом газа чере образец и количеством раскрытых пор необходимо устранение вторбго фактора увеличени расхода газа увеличение скорости газа в порах при увеличении давлени . Этого мож но добитьс , поддержива посто нным градиент давлени в образце посредством изменени длины образд пропорционально давлению. При изменности градиента давлени в р образце -г- известные подынтегральные выражени дл двух различных жидкостей совпадают в случае ра2 (co60 венст&а величин---; равных минимальному размеру раскрытых пор, пределы интегрировани в этом случае также совпадают. Следовательно при неизменном градиенте давлени в образце имеет место однозначное соответствие между расходом газа через образец и размером раскрытых пор независимо от пропитьгоающей жидкости. Таким образом, при равньк дл различных жидкостей значени х расхода и одинаковом градиенте давлени с учетом равенства На чертеже приведена графическа зависимость расхода газа через пористый образец от его длины. Пример. Исследуют краевой угол смачивани водой пористой бронзы , спеченной из порошка фракции 0,25 - 0,315 мм (средний радиус пор Гср 29,8 мкм). В качестве эталонной жидкости используют этиловый спирт. Краевой угол смачивани спиртом бронзы равен нулю. Из исследуемой бронзы готов т шесть образцов в виде цилиндров диаметром 20 мм и длиной соответственно 5, 6, 7,8, 9 и 10 мм. Образец длиной 5 мм пропитьшают спиртом в течение 5 мин в вакууме. Пропитанный образец помещают в специальное приспособление и при давлении Р - 1500 Па, где б 0,0228 Дж/м - коэффициент поверхностного нат жени спирта, определ ют расход газа через образец QQ 3,30 л/мин. Образец вынимают из приспособлени и высушивают в вакуумном шкафу при 80 С в течение 1 ч, пропитьтают водой и при том же давлении Р 1500 Па определ ют расход газа через образец QO 2,82 л/мин. Остальные образцы пропитьтают только водой. При значени х давлени , пропорциональных длине образцов (соответственно 1800, 2100, 2400, 2700 и 3000 Па), определ ют значени расхода газа через остальные образцы (соответственно 3,06; 3,25; 3,38; 3,47 и 3,52 л/мин). Стро т графическую зависимость расхода паза от длины образца, по ней определ ют значение длины 1 6,69 мм, соответствующее значение искомого краевого угла 0 65°. Исследование краевых углов смачивани водой пористой бронзы, спеченной из порошков других фракций, показывает что при уменьшении среднего размера пор до 15 мкм ошибка определени краевого угла известным способом возрастает до 30%. Использование предлагаемого способа позвол ет в несколько раз повысить точность определени краевого угла смачивани пористых тел широким разбросом пор по размерам счет исключени ошибок, св занных с проведением измерений при различных градиентах давлени на образце ,

Claims

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРАЕВОГО 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, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, пропитку осуществляют, насыщая эталонной жидкостью образец за данной длины и исследуемой жидкостью образцы различной длины, регистрируют зависимость расхода газа при заданном градиенте давления в образце от его длины и по полученной зависимости определяют значение длины образца, при которой расход газа равен расходу газа через образец заданной длины, пропитанный эталонной жидкостью, а краевой угол смачивания рассчитывают с помощью выражения где Θ, Θ ~ краевые углы смачивания для исследуемой и эталонной жидкостей соответст₍ венно;

о - поверхностное натяжение исследуемой и эталонной жидкостей соответственоно;

С - заданная длина образца^ пропитанного эталонной ₍ жидкостью;

6 - длина образца, пропитанного исследуемой жидкостью, при которой расход газа равен расходу его через образец заданной длины.

б* = агс