Módszerek a nedvesítés szögének meghatározására
Az irodalomban számos módszert találunk a nedvesítési szög meghatározására. A mi véleményünk szerint csak a legegyszerűbb rövid leírást fogjuk megragadni, és részletesebben a θ mérési eljárást a TP és a MET részlegén alkalmazott goniometrikus módszerrel fogjuk figyelembe venni.
A cseppek kivetítési módja
Egy vízcseppet vízszintes vizsgálati felületre vetítenek egy vetítővászonra, és a fotográfiából vagy az ábrából meghatározzák a három fázis érintkezési pontján és a minta felületén lévő érintő és a csepp közötti szöget. A meghatározás pontossága 1-5 fokos.
θ határozza meg a cseppek érintkezési felületének cseppjeit és sugarait a vizsgált felületen (rk) a magasságban (h) (2.
90 ° -ban cosθ = 1 -h / rk
Kis méretű cseppeknél, amikor a gravitáció hatására elhanyagolható a deformáció:
A cseppecskék paramétereinek (hirk) méréséhez célszerű vízszintes optikai tengellyel rendelkező mérőmikroszkópot használni.
A nedvesítés szögének mérése goniometrikus módszerrel
A TP és a MET részlegén a MIN-4 mikroszkóp alapján szerelt goniométer a felület érintkezési szögének mérésére szolgál. A goniométer diagramja a 3. ábrán látható.
A nedvesítési szög mérésére szolgáló eljárás a következő. A vizsgálati mintát (1) egy goniométer mérőasztalára (2) helyezzük. Egy csepp nedvesítőfolyadékot helyezünk a minta felületére pipettával (3). A cseppecskék sugara (r) nem haladhatja meg az adott folyadék kapilláris állandóját:
,
a gravitáció következtében a csepp alakzat torzulásának minimalizálása érdekében: zhg és zh - a nedvesítő folyadék felületi feszültsége és sűrűsége, g - a gravitáció gyorsulása.
Ábra. 3. A goniométer minta rendszere a MIN-4 mikroszkóp alapján
1-minta, 2-fokozatú, 3-csepp folyadék, 4-csavarállító a képmezőben, a forgó tárcsa 5, 6-mikrométer csavarral függőleges mozgását táblázatban, a kúp 7, 8 okulár; 9 lencse.
Az állapotra vonatkozó becslések ≤ 3,8 mm vízre vonatkoznak (a cseppecskék tömege nem haladja meg a -230 mg-ot és a glicerin-r <3,2 mm (170 mg)).
A beállítócsavarral (4) egy forgatható végtag (5) átmérője mentén egy csepp vizet és egy vezetéket húzunk meg. Elforgatása a tárcsát (5), valamint a mikrométer csavarral (6) szabályozó a magassága a tárgyasztalt, kombinált kép a huzal - az átmérője egy szakasza a minta felületi határréteg - levegő regiszter megfelelő helyzetben az eredeti szög goniometrikus eszköz (θ0), számolva azt egy végtag a skála (5 ) és a vernier (7). A Nonius lehetővé teszi, hogy a szöget 0,1 fokos pontossággal számolja.
Elforgatása a tárcsát (5) óramutató járásával megegyező irányban, és a mozgó kissé jobbra vagy balra a tárgylemez van beállítva huzal - átmérőjű helyzetbe érintő a csepp felületén át az érintkezési pont között a három fázis (szilárd, folyékony és gáz halmazállapotú). Számolja meg a szöget θ1, amely megfelel ennek a végtag helyzetnek.
Az eredményül kapott nedvesítési szög a θ0 és a θ1 különbség modulusa:
A tapasztalatok azt mutatják, hogy a nedvesedési érintkezési szög egyensúlyi (álló) értéke nincs azonnal megállapítva: a cseppek elterjedése miatt egy ideig a θ változik. Minden egyes felület-folyadékpár állandó állapotú nedvesedési szögének megállapításának időtartamát kísérleti úton kell meghatározni a c értéknek a csepp alkalmazás után meghatározott időközönként történő mérésével. A felszín felületén a folyadék terjedésének kinetikája a θ egyensúlyi értékével együtt hasznos lehet a felületen.
A kísérleti eredmények reprodukálhatóságának értékeléséhez θ célszerűen 5-10-szeres mérést végezni ugyanazon a felületen, kiszámítva e mérések alapján a θ átlagértékét és a θ konfidenciaintervallum határértékét.
A fő hátránya a fent leírt mérési módszerét goniometrikus nedvesítési szöge, megjegyezte a szakirodalomban, ismert szubjektivitás konstrukciójánál érintő a csepp felületén át az érintkezési pont a fázisok közötti.
Ezenkívül a szilárd minták felületének energia-inhomogenitása miatt a nedvesedési kerület jelentősen eltérhet a kerülettől, és így a csepp kerületének különböző pontjain a nedvesedési szögek eltérőek lesznek.
A visszavert fény diagramjának módszere
A mérések vázlatos rajzát a 4., 5. és 6. ábrák mutatják be. A lapos filmet vízszintesen helyezzük el, a nedvesítőfolyadéknak a felületén lévő cseppje kör keresztmetszetű, a nedvesítési szög nem haladja meg a 90 ° -ot. A párhuzamos fénysugár vízszintesen, a film felületével párhuzamosan terjed, részben vágja, és normálisan a függőleges képernyőre esik. Amikor a csepp világít, a sugárzás domború felülete tükröződik. A visszavert fény térbeli diagramja részben megjelenik a képernyőn egy fényképpel, amelynek paraméterei a szélszög értékéhez kapcsolódnak. A keresett élszög ebben az esetben egyszerűen a fényséma függőleges és kerületének szöge. Közvetlenül mérhető a képernyőn vagy a képernyőn átmásolt fényképről. Ez utóbbi módszer alkalmazásra került ebben a munkában.
4. ábra: A nedvesítés érintkezési szögének mérésére szolgáló szerelés:
1 - hélium-neon lézer;
2 - vízszintes asztal;
3 - egy csepp folyadék a hordozón;
5. ábra. Az aljzat felszerelése Fig.6. A megfigyelt kép
egy csepp a képernyőn
A mérési eljárás a következő. A 2. vízszintes táblán egy aljzatot szerelünk fel, amelyre egy csepp folyadék (víz vagy glicerin) kerül a pipettába. A képernyőn (4) egy papírlap van rögzítve. A csavarok elforgatásával állítsa be az asztalt úgy, hogy a lézersugár szigorúan haladjon az aljzat felületén, kissé megérintve. A visszavert sugár képe függőleges vonal formájában jelenik meg (6. Ezután a cseppet tartalmazó szubsztrátot úgy mozgatjuk, hogy a sugár a csepp érintője mentén haladjon (5. A képernyőn világos kép jelenik meg, ami a csepp peremének sugara. Ez egy vonal, amely a függőleges szögben fut (6. Ez a szög egyenlő a nedvesítési szöggel. A képet a rögzített papírra ceruzával jelöljük, és a szöget a szögmérővel mérjük.
Mivel a csepp egyenetlenül terjed a hordozófelület felett, ajánlatos több mérést végezni, a csepp leforgatásával. A kapott értékeket átlagoltuk. A talált nedvesítési szög alapján az anyag felszíni energiáját a Fawkes-Young (5) egyenlet szerint számítjuk ki. A módszertant és a számítási példát a fentiekben ismertetjük.
Összefoglalva, meg kell jegyezni, hogy a felületi tisztaság meghatározásának módszerei vízzel történő nedvesítésre alapozva számos olyan tényezőtől függenek, amelyek torzíthatják az eredményeket.
A kritikus esetekben a gyártási környezetben párhuzamosan párhuzamosan alkalmaznak néhány, bár durvább, de objektív módszert a zsírok szennyeződésének vizsgálatára. Az ilyen módszerekre példaként említhető a triklóretilénben oldott olaj fluoreszcens intenzitásának meghatározása az UV besugárzás hatására. A szabályozott részeket az eszköz fémrácsára helyezzük, és triklór-etilén gőzzel 15 percig kezeljük. Ezután, az optikai permeabilitás összehasonlítva a permeabilitás használt triklór-etilén hivatkozási (tiszta), és egy kalibrációs görbét meghatározott mennyiségű szennyezések koncentrációját triklór-etilén.
A legegyszerűbb ellenőrzési módszer lumineszcens. Alapja a zsíros szennyeződések fényességének meghatározása, amikor a vizsgált részeket ultraibolya sugárzással besugározzuk. Az izzítás intenzitása mérhető, a vezérlés tisztán látható is lehet az alkatrészek tisztaságának durva értékeléséhez. A módszer alkalmas nemcsak a szelektív, hanem az alkatrészek folyamatos ellenőrzésére is.
A tisztítás minőségét a tisztítás végső szakaszában a részek mosásához használt víz elektromos vezetőképességével lehet ellenőrizni. E paraméter növekedése a tisztítás minőségének romlását jelzi. Ez a módszer számos gyakorlati probléma megoldását teszi lehetővé, beleértve a folyamatos gyártásellenőrzés végrehajtását. Gyakran az elektromos vezetőképesség mérését kombinálják más értékek, például sűrűség, viszkozitás, a mosófolyadék pH-jának mérésével.
Az oldat elektromos vezetőképességét úgy találjuk meg, hogy mérjük a benne lévő elektródák közötti aktív ellenállást. Az ellenállás méréséhez használja a váltakozó áramot, mivel az egyenáram az elektródák elektrolízisét és polarizációját okozza.
7. ábra: Az elektromos vezetőképesség mérésére szolgáló berendezés ábrája
Az oldat rezisztenciáját a referenciaellenállással való összehasonlítással határoztuk meg (7. A módszer lényege a laboratóriumban használt meghatározásához fajlagos ellenállása a víz, hogy egy cellában ismert vízfolyások ismert jelenlegi, és a sorba kapcsolt a rezisztencia, amely szintén ismert, nagyságát, a feszültségesés eltávolítjuk. Ezután egyszerű számításokkal megállapítható az ionmentes víz és a mosáshoz használt víz ellenállása.
A feladat végrehajtásakor meghatározhatja, hogy hány öblítés szükséges az öblítőfolyadék nyomainak teljes eltávolításához.
Tehát ennek a munkának az a célja, hogy megismerkedjen az EVP és az IMS részleteinek tisztításának legelterjedtebb módszereivel, valamint a vizsgált felület tisztaságának monitorozásával a részleg feltételei között. Vegyen fel üveg vagy kerámia lemezeket. A tisztítási módszerek értékelése érdekében a szubsztrátok egyenletes szennyeződését és a felület állapotának felmérését a nedvesedési szögek mérésével kell végrehajtani, például különböző folyadékokkal. A fent leírt módszerek bármelyikével végzett tisztítás után ismét becsüljük meg a felület állapotát a nedvesítési szögből. Összehasonlíthatja a különböző tisztítási módszerek hatékonyságát a tanár utasításai alapján.