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瀝青對(duì)炭材料顆粒表面的潤(rùn)濕-偉名石墨

瀝青對(duì)炭材料顆粒表面的潤(rùn)濕

潤(rùn)濕是指液體與固體接觸,變液-氣相界面、固-氣相界面為固液相界面的過(guò)程,潤(rùn)濕過(guò)程還可分為“沾濕”和“浸濕”兩種,液體瀝青與炭材料顆粒接觸,就發(fā)生潤(rùn)濕現(xiàn)象,混捏時(shí)的潤(rùn)濕過(guò)程屬于“沾濕”,而浸漬時(shí)的潤(rùn)濕過(guò)程屬于“浸濕”。液體對(duì)固體的沾濕能力可用粘附功來(lái)表示,粘附功表示在沾濕過(guò)程中單位表面體系自由能的降低值,可用下式表示:

 Wa=Rsg+Rlg-Rsl

式中Wa粘附功

Rsg-固氣相界面的自由能;

Rlg--氣相界面的自由能(即表面張力);

Rsl -固液相界面的自由能。

Wa值越大,則固-液相界面結(jié)合越牢,因此Wa表征固-液兩相分子在相界面上相互作用的大小,在等溫等壓下,Wa0為沾濕過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的條件。在實(shí)際應(yīng)用中,由于sg和很難直接測(cè)定,因此也很難直接測(cè)得Wa,只能通過(guò)測(cè)定固液相界面上的接觸角來(lái)得到。Wa的大小直接和液-氣相界面的張力及接觸角有關(guān),利用楊氏潤(rùn)濕方程得到下列公式:

 Wa= Rlg1+cos0

固體能否被液體潤(rùn)濕的標(biāo)準(zhǔn)是接觸角在0°~90°之間,若接觸角在90°~180°之間,液體就不能潤(rùn)濕固體。瀝青為多種高分子碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮瘜W(xué)物理性質(zhì)與炭材料顆粒有某些相似性,在一定溫度下,液體瀝青容易潤(rùn)濕炭材料顆粒的表面,潤(rùn)濕程度取決于液體瀝青的表面張力和相界面接觸角的大小。由于炭材料顆粒表面存在未飽和的化學(xué)鍵和范德瓦耳斯力(存在于中性分子或原子之間的一種弱的電性吸引力)的作用,液體瀝青可在炭材料顆粒表面形成單分子層到多分子層的瀝青薄膜。

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