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如何使用接觸角測試儀測量粉末的潤濕性

更新時間:2020-03-09      點擊次數(shù):1963
   松散粉末和顏料的潤濕性和吸濕性通常通過使用接觸角測試儀,壓片法來測試其潤濕性程度。在這種接觸角測量儀測試方法中,也可以根據(jù)理論定義接觸角和表面自由能。粉末潤濕性測量常用于許多應(yīng)用領(lǐng)域的研究和開發(fā),但也用于質(zhì)量控制。典型的應(yīng)用包括油墨和涂料工業(yè)顏料的開發(fā),以及藥品和材料開發(fā)的粉末配方。
  那么什么是粉末潤濕性呢?
  粉末潤濕性方法能夠通過記錄隨時間變化的質(zhì)量變化來研究液體吸附到粉末、顏料和其它多孔固體中。所得到的曲線提供了吸附量和動力學(xué)的信息。粉末和顏料的潤濕涉及接觸角現(xiàn)象,它可以由WasBurn理論來定義。接觸角表示固體和液體相互作用時的潤濕程度。接觸角越低,潤濕性越大。低于90°的接觸角表明液體自發(fā)地在固體中流動(在熱力學(xué)而不是動力學(xué)意義上)。90°以上的接觸角表明液體不潤濕固體。
  粉末潤濕性是如何測量的?
  接觸角測量儀可以測量粉末、顏料和多孔固體的吸附和實際接觸角。根據(jù)WasBurn理論,當(dāng)多孔固體與液體接觸時,液體進(jìn)入固體孔隙中的上升將遵循以下關(guān)系:
  液體的粘度
  固體樣品的C物質(zhì)常數(shù)特性
  液體的密度
  液體γ-表面張力
  接觸角
  固體吸附液體
  進(jìn)行實驗,其中吸附液體的質(zhì)量隨時間而測量。
  如果已知粘度、密度和表面張力,則在這個術(shù)語中只剩下兩個未知數(shù),即接觸角和C,固體的材料常接觸角數(shù)。為了解決這個問題,在實驗中,用具有非常低表面張力的液體(例如正己烷)假定接觸角為零。當(dāng)接觸角進(jìn)行實驗時,固體的材料常數(shù)可以被求解,然后可以與任何測試液體進(jìn)行相同的實驗,并計算該系統(tǒng)的接觸角。實驗用*潤濕液體測試固體。然后,可以對不同的液體測試相同的固體以找到接觸角。任何接觸角接觸角實際的變化都會產(chǎn)生誤差。因此,試圖確保C實際上是常數(shù)是至關(guān)重要的。
  對于測試粉末,材料常數(shù)將取決于單個顆粒的孔隙率和顆粒的堆積。如果所有的粉末樣品都來自同一個來源,孔隙率可以假定為常數(shù)。C值的主要變化通常是由于填料的變化。各種方法被用來提供一致的包裝。大多數(shù)是基于使用可重復(fù)的力將已知質(zhì)量的粉末裝入具有多孔底部的套管。面張力是界面上存在的凝聚能的測量。液體分子相互吸引。分子在液體中的相互作用在所有方向上受到相等吸引力的平衡。而液體表面的分子則經(jīng)歷不平衡。光學(xué)張力計非常適合于平衡表面張力的測量。

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