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wangxl7800金虫 (小有名气)
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[求助]
怎样通过实验计算固体的表面自由能？
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http://muchong.com/html/201105/2993911.html 我在这个帖子上看到楼主测“固体的表面能（已测，用甘油和二碘甲烷测量后计算所得）”，不知道他是怎么计算SE值的啊？我做的时候就是分别测这三种不同液体在固体表面的接触角，以及它们在空气中的表面张力，然后计算。问题是在系统输入液体表面张力时候，还要输入他们的极化力和色散力，可是这两个值我不知道怎么测，只是知道液体表面张力等于极化力和色散力的加和。但是如果不输这两个值，就没办法按自己测得的数值计算，而只能采用液体数据库中提供的标准表面张力值来计算，请问大家有没有遇到这样的问题，是怎么处理的？急切期待回复啊！ |
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【答案】应助回帖
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聚合物表面自由能的计算根据Fowkes理论进行。Fowkes理论将表面自由能分为两部分γ=γD+γp，其中γD为表面自由能色散部分的贡献，γp为极性组分贡献的表面自由能，结合杨氏方程，Dupre粘合能和Fowkes固体和液体之间的表面粘合能理论，最终得出了Fowkes理论公式2-1。 (γsD*γlD)1/2+(γsp*γlp) 1/2=γl(cosθ+1)/2 2-1 其中γsD为固体表面的表面自由能色散部分的贡献，γsp为固体极性组分贡献的表面自由能，γs为固体的表面自由能。γl为液体的表面自由能，γlD为液体色散表面自由能，γlp液体极性组分的表面自由能，θ为接触角。当选择的接触角测试液体的γlD部分值为零时，从公式2-1可以得到公式2-2。 γsD=γl (cosθ+1)2/4 2-2 可以得到γsD为固体表面色散部分自由能，然后再把得到的数据代入公式2-1中，结合另一种接触角测试液体的测量数据就可以计算出γsp部分以及γs的值。 本文实验是以水和二碘甲烷为接触角测试液。 水：γlD =26.4 mN/m，γlp=46.4 mN/m，γl=72.8mN/m。 二碘甲烷：γl=γlD =50.8mN/m，γlp =0 |
3楼2011-11-27 09:33:29
【答案】应助回帖
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blueboy(金币+1): 最后一次警告，再发广告就禁言。 2011-11-26 15:01:54
blueboy:编辑内容 2011-11-26 15:02
wangxl7800(金币+5): 非常感谢。还想进一步向你请教下，接触角滞后都和哪些因素有关？我们拿自己的产品和国外的产品对比，发现人家的液体滴上接触角很快就稳定了，但是我们自己的产品液体滴上就像被吸收了一样，我都搞不清这种情况怎么求表面能 2011-11-28 16:18:31
blueboy(金币+1): 最后一次警告，再发广告就禁言。 2011-11-26 15:01:54
blueboy:编辑内容 2011-11-26 15:02
wangxl7800(金币+5): 非常感谢。还想进一步向你请教下，接触角滞后都和哪些因素有关？我们拿自己的产品和国外的产品对比，发现人家的液体滴上接触角很快就稳定了，但是我们自己的产品液体滴上就像被吸收了一样，我都搞不清这种情况怎么求表面能 2011-11-28 16:18:31
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测试表面自由能需要如下数据： 1、测试液的表面张力及其分量值 2、测试液对应于固体表面的接触角值，这个值采用静态接触角仪测试。但通常而言，固体材料表面有粗糙度，会存在一些接触角滞后，所以，我们用静态法测试得到的接触角值通常仅称为表观接触角值。如果非想知道固体材料的真实接触角值，就必须采用动态法接触角测试技术，从而分析得到这个材料的本征接触角值。 3、人工结合公式或采用专业公司的仪器软件分析得到固体表面自由能值。 但目前而言，固体表面自由能算法有许多，如果你方便的话，可以查一下contact angle、wettability这本书。但主流固体表面自由能算法有Neumann的Equation of state（有三代，新的是改进代，美国科诺有提供）、Acid-base（OSS）算法，且两家学派有争议，各有各的优缺。 [ Last edited by blueboy on 2011-11-26 at 15:02 ] |
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wangxl7800
2楼2011-11-25 21:11:00
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