Определение характеристик смачивания и растекания жидкого припоя по поверхности металла. Пославский А.П - 9 стр.

UptoLike

результирующая сил взаимодействия частицы О с расположенными вблизи
нее атомами расплава направлена внутрь жидкой капли, при этом вектор F
адг
делит пополам угол Θ.
Складывая вектора F
адг
и F
ког
, получим их равнодействующую F
р
. В
зависимости от величины и направления складываемых векторов
равнодействующая F
р
может быть направлена или внутрь твердого тела, или
внутрь жидкости, или по границе раздела между ними. Легко понять, что
поверхность жидкой капли в точке приложения равнодействующей силы F
р
будет нормальна (перпендикулярна) к направлению этой силы и что в
зависимости от направления силы будет меняться угол Θ, образованный
касательной к поверхности жидкой капли в точке О и линией раздела твердое
тело жидкость. Этот угол называется обычно краевым углом смачивания, а
величина его служит показателем смачивания твердого тела жидкостью; чем
меньше угол, тем лучше смачивание.
Твердое тело можно считать полностью смоченным жидкостью, если угол
контакта равен нулю, и совершенно несмачиваемым, если этот угол равен
180
0
. Между значениями угла контакта от нуля до 180
0
имеется граница
смачиваемости.
Смачиваемость можно определить или по величине угла контакта, или по
площади растекания припоя.
Растекание припоя и его способность смачивать основной металл тесно
связаны с поверхностным натяжением жидких припоев.
Внутри расплавленного припоя каждая молекула окружена со всех сторон
другими молекулами, поэтому она подвергается сжатию со всех сторон. На
поверхности молекула притягивается соседними молекулами внутрь и в
стороны, при этом наружное притяжение, которое уравновешивало бы
притяжение внутрь, отсутствует. По этой причине молекулы на зеркале
расплавленного припоя подвергаются сильному притяжению внутрь, что
вызывает сжатие поверхности. Это стремление поверхности сжиматься
называют поверхностным натяжением.
Растекание расплава по поверхности твердого металла. В
непосредственной связи со смачиванием находится растекание
металлического расплава по поверхности твердого металла: чем лучше
расплав смачивает твердую поверхность, тем лучше он растекается по ней.
Растекание капли обычно продолжается не бесконечно, а лишь до
определенного предела. После прекращения процесса растекания капли
условия ее равновесия на металлической поверхности выразятся уравнением
σ
тг
σ
тж
σ
жг
cos Θ=0
где σ
тг
- поверхностное натяжение на границе раздела твердое телогаз;
σ
тж
поверхностное натяжение на границе раздела твердое теложидкость;
σ
жг
поверхностное натяжение на границе раздела твердое телогаз; Θ -
краевой угол смачивания, образованный границей раздела твердое тело
9
результирующая сил взаимодействия частицы О с расположенными вблизи
нее атомами расплава направлена внутрь жидкой капли, при этом вектор Fадг
делит пополам угол Θ.
    Складывая вектора Fадг и Fког, получим их равнодействующую Fр. В
зависимости от величины и направления складываемых векторов
равнодействующая Fр может быть направлена или внутрь твердого тела, или
внутрь жидкости, или по границе раздела между ними. Легко понять, что
поверхность жидкой капли в точке приложения равнодействующей силы Fр
будет нормальна (перпендикулярна) к направлению этой силы и что в
зависимости от направления силы будет меняться угол Θ, образованный
касательной к поверхности жидкой капли в точке О и линией раздела твердое
тело жидкость. Этот угол называется обычно краевым углом смачивания, а
величина его служит показателем смачивания твердого тела жидкостью; чем
меньше угол, тем лучше смачивание.
    Твердое тело можно считать полностью смоченным жидкостью, если угол
контакта равен нулю, и совершенно несмачиваемым, если этот угол равен
1800. Между значениями угла контакта от нуля до 1800 имеется граница
смачиваемости.
    Смачиваемость можно определить или по величине угла контакта, или по
площади растекания припоя.
    Растекание припоя и его способность смачивать основной металл тесно
связаны с поверхностным натяжением жидких припоев.
    Внутри расплавленного припоя каждая молекула окружена со всех сторон
другими молекулами, поэтому она подвергается сжатию со всех сторон. На
поверхности молекула притягивается соседними молекулами внутрь и в
стороны, при этом наружное притяжение, которое уравновешивало бы
притяжение внутрь, отсутствует. По этой причине молекулы на зеркале
расплавленного припоя подвергаются сильному притяжению внутрь, что
вызывает сжатие поверхности. Это стремление поверхности сжиматься
называют поверхностным натяжением.
    Растекание    расплава    по   поверхности    твердого    металла.   В
непосредственной     связи    со   смачиванием     находится    растекание
металлического расплава по поверхности твердого металла: чем лучше
расплав смачивает твердую поверхность, тем лучше он растекается по ней.
    Растекание капли обычно продолжается не бесконечно, а лишь до
определенного предела. После прекращения процесса растекания капли
условия ее равновесия на металлической поверхности выразятся уравнением

                             σтг–σтж–σжг cos Θ=0

     где σтг - поверхностное натяжение на границе раздела твердое тело – газ;
σтж – поверхностное натяжение на границе раздела твердое тело – жидкость;
σжг – поверхностное натяжение на границе раздела твердое тело – газ; Θ -
краевой угол смачивания, образованный границей раздела твердое тело –

                                                                            9