润湿现象及其规律：液体与固体界面特性的影响

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：液体滴在固体表面最后达到平衡的情况如图1-10所示。若σ气-固＞σ液-固，则cosθ为正值，θ＜90°；反之，则90°＜θ＜180°。当θ＜90°时，该液体能润湿固体，如水和玻璃；而90°＜θ＜180°时，该液体则不能润湿固体，如汞在玻璃上就是这种情况。图1-11a表示液体在平面上的两种情况，图1-11b表示液体在管中的两种情况。若凝聚功的一半小于粘着功，则θ＜90°，液体就能润湿固体；反之，则不会发生润湿现象。

液体滴在固体表面最后达到平衡的情况如图1-10所示。

图1-10中θ称为接触角。σ_气-固、σ_气-液及σ_液-固分别表示气-固、气-液及液-固界面间的表面张力。平衡时，在界面作用的这几个力必相抵消，即

σ_气-固＝σ_液-固＋σ_气-液cosθ （1-9）

由式（1-9）可知，接触角θ的大小与各界面张力的大小有关，但θ值大于或小于90°，则要根据σ_气-固与σ_液-固的相对大小而定。若σ_气-固＞σ_液-固，则cosθ为正值，θ＜90°；反之，则90°＜θ＜180°。当θ＜90°时，该液体能润湿固体，如水和玻璃；而90°＜θ＜180°时，该液体则不能润湿固体，如汞在玻璃上就是这种情况。在一般情况下，钢液对耐火砖的接触角在108°～128°之间。同一液体在平面上和在一管子中的情况对照如图1-11所示。图1-11a表示液体在平面上的两种情况，图1-11b表示液体在管中的两种情况。