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Par angle de contact, on entend l'angle θ entre la tangente à l'interface gaz - liquide et la ligne d'intersection solide - liquide au point d'intersection des trois phases gaz, liquide et solide, qui est une mesure du degré de mouillage.
Si θ < 90°, le solide est liquidophile, c'est - à - dire que le liquide mouille le solide, et plus son angle est faible, meilleure est sa mouillabilité; Si θ > 90 °, le solide est hydrophobe, c'est - à - dire que le liquide ne mouille pas le solide, se déplace facilement sur la surface et ne peut pas entrer dans les pores capillaires.
Le processus de mouillage est lié à la tension interfaciale du système. Une goutte de liquide tombe sur une surface solide horizontale et, lorsque l'équilibre est atteint, l'angle de contact formé avec chaque tension interfaciale correspond à la formule de Young suivante:
γs, g = γs, l + γg, l × cosθ
Il peut prédire plusieurs cas de mouillage comme suit:
1) Lorsque θ = 0, * mouille;
2) partiellement mouillé ou mouillé lorsque θ < 90°;
3) Lorsque θ = 90°, est la ligne de démarcation entre mouillage et non;
4) Lorsque θ > 90 °, ne pas mouiller;
5) Lorsque θ = 180°, * ne mouille pas.
Hauteur de montée, de descente H du liquide dans le phénomène capillaire. Plus ou moins H indique une montée ou une descente.
Le liquide d'infiltration monte, l'angle de contact est aigu; Le liquide non infiltrant descend, l'angle de contact est obtus.
Hauteur de montée h = 2 * coefficient de tension superficielle / (densité du liquide * accélération gravitationnelle G * rayon de niveau r).
Hauteur de montée h = 2 * coefficient de tension superficielle * COS angle de contact / (densité du liquide * accélération gravitationnelle G * rayon capillaire r).
Les problèmes de mouillabilité sont étroitement liés à la flottation minière, à l'extraction pétrolière, à l'impression textile et à la teinture, au traitement des pesticides, à la production de films photosensibles, à la formulation de peintures, ainsi qu'à l'imperméabilisation, au lavage, etc.
L'angle de contact est l'angle auquel une interface liquide/vapeur rencontre la surface solide. L'angle de contact est spécifique à tout système donné et est déterminé par les interactions entre les trois interfaces. Le plus souvent, le concept est illustré par une petite gouttelette de liquide reposant sur une surface solide horizontale plane. La forme de la gouttelette est déterminée par la relation jeune. L'angle de contact joue le rôle d'une condition limite. L'angle de contact est mesuré à l'aide d'un goniomètre d'angle de contact. L'angle de contact n'est pas limité à une interface liquide/vapeur; elle est également applicable à l'interface de deux liquides ou de deux vapeurs.
Angle de contact il existe généralement deux méthodes d'essai existantes: l'une est une méthode d'analyse d'image de profil; La seconde est la méthode de pesage. Ce dernier est souvent appelé balance de mouillage ou angle de contact osmotique. Mais actuellement, l'application de zui est large, la mesure de zui directement avec des méthodes précises ou profilées d'analyse d'image.
Le principe de la méthode d'analyse d'image de profil est que les gouttes sont placées sur la surface d'un échantillon solide, obtenir une image de profil des gouttes à l'aide d'un microscope avec une caméra, puis utiliser le traitement d'image numérique et certains algorithmes pour calculer l'angle de contact des gouttes dans l'image.
Les méthodes de calcul de l'angle de contact sont généralement basées sur un modèle mathématique spécifique, tel qu'une goutte, qui peut être considérée comme faisant partie d'une sphère ou d'une vertèbre circulaire, puis sont calculées pour obtenir une valeur d'angle de contact en mesurant un paramètre spécifique, tel que largeur / hauteur, ou par ajustement direct. L'équation de Young - Laplace, qui décrit la différence de pression interne et externe d'une interface fermée en fonction de la courbure et de la tension interfaciale de l'interface, peut être utilisée pour décrire avec précision le profil extérieur d'une goutte axisymétrique et ainsi calculer son angle de contact.
