瀝青對炭材料顆粒表面的潤濕

潤濕是指液體與固體接觸，變液-氣相界面、固-氣相界面為固液相界面的過程，潤濕過程還可分為“沾濕”和“浸濕”兩種，液體瀝青與炭材料顆粒接觸，就發(fā)生潤濕現(xiàn)象，混捏時的潤濕過程屬于“沾濕”，而浸漬時的潤濕過程屬于“浸濕”。液體對固體的沾濕能力可用粘附功來表示，粘附功表示在沾濕過程中單位表面體系自由能的降低值，可用下式表示:

 Wa=（Rsg+Rlg）-Rsl

式中Wa粘附功

Rsg-固氣相界面的自由能；

Rlg-液-氣相界面的自由能（即表面張力）；

Rsl -固液相界面的自由能。

Wa值越大，則固-液相界面結(jié)合越牢，因此Wa表征固-液兩相分子在相界面上相互作用的大小，在等溫等壓下，Wa≥0為沾濕過程自發(fā)進行的條件。在實際應(yīng)用中，由于sg和很難直接測定，因此也很難直接測得Wa，只能通過測定固液相界面上的接觸角來得到。Wa的大小直接和液-氣相界面的張力及接觸角有關(guān)，利用楊氏潤濕方程得到下列公式:

 Wa= Rlg（1+cos0）

固體能否被液體潤濕的標準是接觸角在0°~90°之間，若接觸角在90°~180°之間，液體就不能潤濕固體。瀝青為多種高分子碳氫化合物的混合物，化學(xué)物理性質(zhì)與炭材料顆粒有某些相似性，在一定溫度下，液體瀝青容易潤濕炭材料顆粒的表面，潤濕程度取決于液體瀝青的表面張力和相界面接觸角的大小。由于炭材料顆粒表面存在未飽和的化學(xué)鍵和范德瓦耳斯力（存在于中性分子或原子之間的一種弱的電性吸引力）的作用，液體瀝青可在炭材料顆粒表面形成單分子層到多分子層的瀝青薄膜。

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