Патент ссср 418762
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
4I 876 2
Союз Советских
Социалистимеских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 14 1Ч.1972 (№ 1773741/26-25) с присоединением заявки М
Приоритет
Опубликовано 05.III.1974. Бюллетень X- 9
Дата опубликования описания ЗОХ11.1974
М, Кл. G 01п 13/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР на делам изобретений н открытий
УДК 621.386.08(088.8) Авторы изобретения
В. Л. Калачев, Л. С. Кокорев и А. А. Смирнов
Московский ордена Трудового Красного Знамени инженернофизический институт
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КРАЕВОГО УГЛА СМАЧИВАНИЯ
Изобретение может найти применение при контроле взаимодействия жидких металлов с конструкционными материалами, а также в химической и других отраслях промышленности для определения адгезионных характеристик текучих сред.
Известны способы измерения краевого угла смачивания при помощи оптических устройств или путем нанесения капли жидкости или пузырька газа на твердую поверхность н измерения геометрических размеров капли жидкости (пузырька газа). Недостатком этик способов является необходимость визуального контроля состояния мениска жидкости, что не всегда возможно, например, в случае работы с агрессивными, непрозрачными и легкоиснаряющимися жидкостями.
Предлагаемый способ позволяет повысить точность и производительность измерений благодаря тому, что в жидкость помещают исследуемый образец, капилляр подводят к поверхности образца и выдувают из него пузырек газа таким образом, чгобы поверхность пузырька была образована поверхностью образца, мениском жидкости и капилляром.
Сущность способа заключается в том, что к твердой поверхности, погруженной в исследуемую жидкость, подводят газ через капиллярную трубку и измеряют максимальное давление при отрыве пузырька газа. По известным значениям поверхностного на гяженп,1 жидкости, геометрическим размерам отверстия капилляра и формуле, полученной из решения уравленпя Лапласа для пузырька газа, рассчитывают краевой угол смачивания. Например, для полукруглого отверстия из решения уравнения Лапласа можно получить приближенную расчетную формулу:
1О сов 1-1 =- "" 2, где Лр,„,„,.„— максимальное давление в пузырьке газа с учетом глубины погружения капилляра в исследуемую жидкость: г — радиус отверстия капилляра; о — поверхностное натяжение жидкости.
Предлагаемый способ реализуется с помощью установки, принципиальная схема которой представлена на чертеже.
Измери сел ьный капилляр 1, имеющий полукруглое отверстие, прижат к исследуемой поверхности образца 2. Капилляр с образцом помещены в сосуд 3 с исследуемой жидкостью. Максимальное давление при отрыве пузырька газа от поверхности образца измеряется дифференциальным манометром 4.
Угол смачивання измеряется следующим образом.
Путем плавного изменения объема сильфо30 на 5 газ с небольшим расходом пропускают
t
Предмет изобретения
Составитель С, Беловодченко
Техред Е. Борисова Корректор В. Брыксииа
Редактор T. Орловская
Заказ 1770)7 Изд. ¹ 577 Тираж № 651 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2 через капилляр. При достижении максимального давления пузырек газа, появляющийся в отверстии капилляра, отрывается от поверхности и всплывает. Давление газа в момент отрыва пузырька измеряют по величине максимального показания дифференциального манометра.
При данном способе измерения краевого угла смачивания могут быть использованы цс6oJlbIlIHP. количес гBil раоочеIl жидKocTH. П jтем перемещения капилляра но повсрхнос н можно производить измерение краевого угла смачивания на различных локальных участках поверхности.
Способ измерения краевого угла смачивания по максимальному давлению в пузырьке газа, продавливаемого через капилляр, находящийся в исследуемой жидкости, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, в жидкость IIoMcLll,шот образец, капилляр подводят к исследуемой поверхности и выдувают из «его пузырек газа таким образом, чтобы поверхность пузырька была образована поверхностью образца, мениском жидкости и капилляром.
