Устройство для определения краевого угла смачивания пористых и порошковых материалов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для определения краевого угла смачивания жидкостью пористых материалов, и может быть использовано при исследовании физико-химических свойств на границе раздела фаз. Целью изобретения является повышение информативности путем обеспечения экспрессного определения краевых углов натекания, оттекания и равновесного краевого угла смачивания. С этой целью одна из параллельных пластин установлена на пружинном параллелограмме с возможностью горизонтального перемещения, а другая - на горизонтальной сферической подпружиненной опоре. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 0i N i 3/00

0ПИСЛНИК ИЗ0ЬРКткния

Й А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 42091 13/24-25 (22) 17. 03. 87 (46) 15.02.90. Бюл. Р 6 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии (72) В. К.Шелег, В.M. Капцевич, В.В.Савич, В.В.Иаэюк и А.Н.Сорокина (53) 621.386.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 494661, кл. G 01 N 13/02, 1975.

Рыбкин Б.И. и др. Исследование краевого угла смачивания хладагентами сеточных фитилей тепловых труб.

Инж. физ.журнал, 1979, т.36, Р 4, с.б20-626.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для определения краевого угла смачивания жидкостью твердых материалов, в т.ч. пористых и порошковых, и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства при определении физико-химических свойств на границе раздела фаз.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства путем обеспечения экспрессного определения краевых углов натекания, оттекания и равновесного угла смачивания.

„„SU„„1543298 A 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРАЕВОГО УГЛА СМАЧИВАНИЯ ПОРИСТЫХ И ПОРОЫКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для определения краевого угла смачивания жидкостью пористых материалов, и может быть

Hc:ïîëüçoâàío при исследовании фиэикохимических свойств на границе раздела фаэ. Целью изобретения является повышение информативности путем обеспечения экспрессного определения краевых углов натекания, оттекания и равновесного краевого угла смачивания. С этой целью одна из параллельных пластин установлена на пружинном параллелограмме с воэможностью горизонтального перемещения, а другая — на горизонтальной сферической подпружиненной опоре. 1 ил .

На чертеже приведена схема устрой- 9фЬ ства для определения краевого угла фф смачивания. Ю

Устройство содержит корпус 1, изолированный от внешней среды крышкой (©

2 из оптически прозрачного материала, установленные в нем пластины 3 и 4 исследуемого материала, между которыми находится исследуемая жидкость 5.

Пластины 3 и 4 установлены с переменным зазором а вертикально. Пласти- 3. на 4 установлена жестко в пружинном параллелограмме 6, который позволяет плавно изменять зазор между пластинами 3 и 4 в процессе измерений, обеспечивая прецизионную параллель1543298

20 ность пластин между собой. Пластина

3 установлена на горизонтальной сферической подпружиненной опоре 7, размещенной в седле 8.

Исследуемая жидкость 5 находится также в подъемной кювете 9 ниже пластин 4 и 3, что обеспечивает естественное заполнение зазора между ними инфильтрацией под действием капиллярных сил. Кювета 9 снабжена винтом 10 для ее перемещения в вертикальном направлении, а пружинный параллелограмм б — винтом 11 для его перемещения по горизонтали. 15

Форму мениска жидкости в зазоре между пластинами 3 и 4 регистрируют с помощью оптической системы получения изображения.

Устройство работает следующим образом.

Пластины 3 и 4 из исследуемого материала устанавливают на горизонтальной сферической подпружиненной опоре 7 и пружинном параллелограмме 25 б. Горизонтальная сферическая подпружиненная опора 7 позволяет пластине 3 занимать любое положение отно-! сительно седла 8. Пружинный параллелограмм позволяет пластине 4 переме,щаться параллельно начальному положению и изменять тем самым зазор а.

Винтом 11 перемещают пружинный параллелограмм б с пластиной 4 до касания с пластиной 3,,а затем до отрыва последней вместе с горизонтальной сферической подпружиненной опорой 7 от седла 8. При этом за счет пружины сферической опоры 7 выбирается возможная при установке непараллельность пластин 3 и 4. Вращая винт 11 в обратном направлении, пластину 4 вместе с пластиной 3 отводят до касания последней вместе с горизонтальной сферической подпружиненной опорой 7 4 седла 8, а затем — до восстановления зазора на 20-407. меньше среднего размера пор или частиц, иэ которых состоит исследуемый материал. Пластина

3 вместе с горизонтальной сферичес50 кой подпружиненной опорой 7 занимает устойчивое положение в седле 8, при этом .обеспечивается параллельность пластин .3 и 4 во время измерений.

После восстановления зазора кювету 9 винтом 10 поднимают до контакта жидкости 5 ñ пластинами, Жидкость под действием капиллярных сил начинает заполнять зазор.

В процессе подъема жидкости совмещают оптическую систему ñ мениском жидкости в зазоре между пластинами

3 и 4, регистрируют профиль мениска жидкости, по которому измеряют радиус кривизны мениска и рассчитывают краевой угол натекания.

После прекращения видимого подъема жидкости (практически до снижения . скороеTH o eM o 1 MM/ìèí), что достигается за 5-10 мин, увеличивают зазор с о„ до с< на 30-50Х. Мениск

-жидкости начинает опускаться. В процессе опускания жидкости измеряют радиус кривизны мениска и рассчитывают краевой угол оттекания.

Равновесный краевой угол смачивания определяют по радиусу кривизны мениска после прекращения опускания жидкости.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для определения краевого угла смачивания пористых и по рошковых материалов, содержащее сосуд для жидкости, в котором расположены две параллельные плоские пластины иэ исследуемого материала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения экспрессного определения краевых углов натекания, оттекания и равновесного краевого угла смачивания, одна иэ пластин установлена на пружинном параллелограмме с возможностью горизонтального перемещения, а другая — на горизонтальной сферической подпружиненной опоре.

154 3298

Составитель А.Кощеев

Техред Я.Ходанич Корректор 0 ° Пипле

Редактор И.Рыбченхо

Тираж 484

Подписное

Заказ 396

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101