Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 21

Величина адгезии мо-

жет быть определена из уравнения Дюпре:

^{+ ст}13 -^23- (2.13)

Если рассмотреть ве­личину поверхностного натяжения как силу, ^а12 действующую тангенци­ально к поверхности со­ответствующего раздела, то равновесие системы будет достигнуто при условии:

ст₁₃ = и₂3 + ст₁₂ cos6 .(2.14) Степень смачивания жидкостью твердого тела определяется величиной краевого угла в . За меру смачивания В принима­ется косинус краевого угла смачивания: В = cose (ст₁₃ - а₂₃)/<у₁₂- Работа адгезии определяется из уравнений (2.13) и (2.14): •Аадг.ж/т = ст12 (! +cosq).                      (2.15)

Следовательно, работа адгезии жидкости к твердому телу определяется величиной поверхностного натяжения жидкости на границе с газом и краевым углом смачивания жидкостью поверх­ности твердого тела. Минимальным краевым углом смачивания характеризуются гидрофобные связующие типа олифы, а макси­мальным — гидрофильные, например лигносульфонаты (ACT) и жидкое стекло.

ад г. ж/т

Из формулы (2.15) следует, что адгезия растет с уменьше­нием поверхностного натяжения на границе фаз и с увеличением смачиваемости. Это достигается при увеличении химического сродства между фазами.

При разрыве столба жидкости возникают две новые поверх­ности, суммарная площадь которых вдвое больше поперечного сечения первоначального столба жидкости (рис.2.3). Удельная работа когезии, необходимая для образования этих двух новых поверхностей, составляет:

-4_К0Г = 2п₁₂ .                                                (2.16)

В отличие от адгезии когезия зависит только от поверхностного натяжения жидкости на границе с газовой фазой.

Между пределом прочности при растяжении и работой сил когезии существует прямая зависимость: чем больше когезия, тем выше предел прочности при растяжении. Для жидкой пленки:

р = 2,25 А_ког + (0,545 ... 0,665) = 4,5ст₁₂ + (0,545 ... 0,665) ,(2.17) где р — предел прочности при растяжении жидкой пленки; °12 — поверхностное натяжение на границе с газовой фазой.