ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Взаимодействие жидкости и твердого тела. Угол смачивания и капиллярные явления из "Трение износ и смазка Трибология и триботехника " Многие процессы, протекающие во фрикционном контакте и определяющие уровень трения и износа узлов трения, зависят оттого, как смачивает жидкость (смазочный материал или вода) поверхность трения. При плохом смачивании пар трения смазочный материал подчас не попадает в зону трения, на поверхностях трения не образуются необходимые защитные слои, нарушаются тепловой режим трения и ряд других процессов. О характере смачивания твердых поверхностей чаще всего судят по углу смачивания 0 (рис. [c.84] Угол смачивания 0 в этом случае определяется как угол между касательной к поверхности жидкости в точке касания ее с твердым телом, проведенной через слой жидкости. При 9 п/2 (рис. 3.30, а) считается, что поверхность твердого тела гидрофильная (хорошо смачивается жидкостью), а при углах в п/2 (рис. 3.30, б) - поверхность гидрофобная (плохо смачивается жидкостью). Угол 0 является очень чувствительным к свойствам и состоянию поверхности как твердого тела, так и жидкости. Например, по углу смачивания чистой водой поверхности твердого тела можно с большой достоверностью судить о процессах, происходящих на поверхности твердого тела (например, степени ее окисления, загрязненности и т.п.). [c.85] С увеличением коэффициента поверхностного натяжения и уменьшением радиуса капилляра, плотности жидкости и угла смачивания высота подъема столба жидкости возрастает. Наблюдается также обратный эффект. Этот факт изменения степени подъема жидкости широко используется при выборе фитилей для подвода смазочного материала к зоне трения. [c.85] Аналогичным образом можно показать, что при гидрофобных внутренних поверхностях капилляров мениск жидкости будет создавать избыточное положительное давление, и столб жидкости в капилляре окажется ниже уровня поверхности жидкости в сосуде на высоту, равную / 2 Этот факт широко используется в случаях, например, когда необходимо создать пористую преграду, препятствующую прохождению жидкости, или получить ткань, отталкивающую воду. [c.85] Изогнутые мениски жидкости оказывают влияние на характер взаимодействия между мелкими частицами износа и такими же частицами, лежащими на поверхностях твердых тел, достигая сжимающих сил между частицами, эквивалентных давлению 20 МПа и более (рис. 3.32), Например, на одном и том же месте запыленной поверхности дорожки катания железнодорожного рельса только за счет образования мономолекулярных, полимолекулярных слоев и манжет жидкости в местах контакта частиц коэффициент трения между запыленными телами может меняться от 0,2 до 0,5, Поверхностный слой из твердых мелких частиц износа может менять свои механические свойства только от количества находящейся в нем влаги, от характерных для твердых тел, минуя свойства пастообразных тел, вплоть до жидкости (сильно разбавленных коллоидных растворов). [c.86] Вернуться к основной статье