润湿表面积

科技工作者之家 2020-11-17

液体能接触并附着在固体表面所占据的面积称为润湿表面积。当液体润湿固相表面的能力时,一旦形成界面,就会发生降低表面能的吸附现象,液体物质将在固体物质表面铺展开来。这时被润湿的固相界面的面积即被称为润湿表面积。

简介表面润湿现象是指液体能接触并附着在固体表面的现象,润湿是指液体与与固体表面保持接触的能力。润湿是由液体和固体接触时两者之间的分子间作用力(即粘性力)引起的。润湿的程度是由两者粘性力和各自的内聚力决定的。

一般润湿现象有沾湿、浸湿和铺展三种情况,这三种润湿情况分别代表不同润湿方式,其中最常见的是铺展。一般情况下,液体沾湿固体表面后总是要铺展的,浸湿的过程也是要先经过液面的铺展,因此常见的润湿总是伴随铺展的润湿。

相关研究提高填料表面润湿性表面积方法填料表面的润湿表面积主要取决于物性、几何条件和操作条件。物性主要包括液体的粘度、固体与液体及两者间的表面张力。对于实际的热源塔,液体的物性基本给定,因此主要取决于固体的表面张力。操作条件主要由液体和气体的流量决定,而几何条件由填料的宏观结构和微观结构组成。宏观结构决定了气液基本的流动通道,即决定了气液的基本流型;而微观结构主要增加局部的湍动,促进液膜的铺展1。因此,提高固体表面润湿面积一般从以下几个方面着手:

(1)对表面化学能较低的固体表面,应提高填料表面的化学能,减小接触角,使润湿性能增加;

(2)接触角小于90度时,增加固体表面粗糙度,粗糙度増加接触角减小,润湿增强;

(3)通过表面微结构的设计,增加毛细作用力,强化表面润湿性。

煤炭润湿性的相关研究润湿性指一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向。煤的润湿性,一般用来表示煤表面对于特定液体的吸附能力,是一种介于物理变化和化学反应之间的过渡性变化,通常称之为煤的物理化学性质2。

早在上世纪八十年代,外国学者在煤的润湿性研究中,通过对煤表面与溶液之间的接触关系所呈现的角度,将煤定义为三种不同的界面;此外还对煤中氢氧基含量,碳含量,固定碳含量和煤阶这些因素对煤的亲水性与憎水性的关系做了研究;同时,也研究中得到了对于接触角影响的三种重要因素;这三种因素分别为煤炭表面的氧化情况,煤中碳含量的多少以及煤中矿物质含量的大小。

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学

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