本文概述了量化的表面能以及等离子治疗最终可以用来修改表面能提高焊接和附着力。
的表面能是什么?
分子内的大部分材料由额外的分子与四面八方。这些债券必须被打破,产生表面。
这个过程所需能量。这额外的能量是“存储”在表面的分子不再接壤各方在大部分相同的分子,这意味着一些债券是不满意。
表面能取决于材料表面的多余的能量对比单独散装材料。
的过程发生在液体接触表面将被考虑。表面张力的液体包含完善的特征。
如果液体的分子表面有较弱的吸引力比对方(也就是说,他们有一个更高的表面张力),然后珠子会产生,因为液体不会有效地穿透表面。
图1所示。水起泡剂在低表面能材料(左)和水传播在高表面能材料(右)。
相反,如果分子表面更强烈吸引,然后液体将更加分散。
它可以推断,如果一个特定的表面有较高的表面能更有效地将湿。将简单的债券、油漆、印刷或胶表面,因为湿表面的能力是一个基本的定义表面的粘附特性。
主要表面含有碳氢(碳氢键)债券是倾向于低表面能这意味着他们不容易湿。
表面含有许多氢氧债券(地)有更高的表面能给他们优越的粘附特性。聚丙烯和聚乙烯低能源和大多数金属的表面有一个固有的高表面能。
表面能量为什么重要?
下面提供的例子的数据共同液体的表面张力和表面能的一些受欢迎的聚合物。在每个例子中,液体的表面张力是高于聚合物的表面能。这将产生无效的粘连由于表面润湿不足。
图片来源:Henniker等离子体
等离子体处理能帮上什么忙?
等离子体处理的目的是将低能量表面转化为更高的能源通过表面活化表面。激活的机制是极性分子(包括分子氧)是连着的表面等离子体。
对于上面的示例,随之而来的表面能增加如下演示。这增加意味着现在流行的粘合剂和油墨可以产生很强的债券的材料等离子治疗。欧洲杯足球竞彩
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表面能是如何计算的?
有多种技术来确定固体的表面能,他们都依赖于量化角度产生的固体/液体界面。
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最简单的表达式大纲上面的过程是杨氏方程,上面详细介绍代表力量的平衡,并且提供了一种技术,表面能的计算:
在γ年代是固体的表面能,γsl是固体和液体之间的界面张力,γ吗l是液体的表面张力,θ是固体液体的接触角。
商业设备接触角测量利用一系列额外的假设和建立表面能测量值从上面的方程,以及接触角的测定。
其他测试可以用来测量表面能量?
水中断测试
一个水中断测试是一个高效、简单的定性试验用来确定对材料表面的能量超过72 mN / m de-ionized水的表面张力。
处理材料与水刷(在可能的情况下,对象也可以浸在水),如果珠子表面上创建,那么表面能将少于72 mN / m。表面能量超过72 mN / m如果水扩散和浸湿表面。
达因测试液体
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达因测试液体是一种半定量,具有成本效益的测量的表面能量,不需要特殊的训练。液体可以购买在毕业能量水平集的形式标记笔或瓶装墨水刷涂料。
在这两种技术,测试液的增加毕业典礼(能级)只是在表面画序列。液体较低能级将形成珠表面上这表明液体的表面能量小于工作。
的表面能量几乎等于液体如果一个特定的液体不形成珠但扩散均匀表面上。测试液体中可用红色、绿色或蓝色,表面能量通常是达因/厘米为单位或mN / m。
蓝色液体的配方DIN ISO8296和formamide-based(有毒),这意味着结果不同实验室或制造地点之间是相似的。
绿色和红色液体是基于酒精(无毒),所以严格来说,不是网站之间的比例,虽然他们大多数情况下通常是可行的。
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接触角测量
接触角的仪器,因为之前提出,可以光分析一滴液体接触表面时的形状。一个有效的分析软件和图像捕捉相机可以用来实现这一目标。
接触角放形状依赖于表面能和地形表面的固体。
液体下降创造了一个较低的接触角(θ< 90o)当吸引固体(材料与表面能越大)。
接触角(θ> 90o)如果排斥,显示这是一个用低表面能材料。表面能的联系演示了一个定量测量。
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上图展示了一个标准的接触角图像捕获等离子治疗之前和之后。量化表面能量83.3 mN / m和56.8 mN / m。
附着网格切割测试
的网格切割测试是一个薄膜附着力的直接视觉量化,例如,油漆。阴影模式是利用分数漆膜之前添加一个胶带,然后删除。
永久粘合材料将留在表面,而差的材料粘合表面将被删除。这项技术是在ISO 2409:2020覆盖。
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Henniker拥有先进的测试和表面等离子体处理设施进行等离子体过程试验和表面能测试建立等离子治疗的疗效广泛的样本。
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这些信息已经采购,审核并改编自Henniker等离子体提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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