Поверхностная энергия

Измерения краевого угла смачивания можно использовать для определения поверхностной энергии материала.

Поверхностная свободная энергия или межфазная свободная энергия или поверхностная энергия количественно определяют разрушение межмолекулярных связей, которое происходит при создании поверхности. В физике из твердых тел , поверхности должны быть по своей природе менее энергетически выгодные , чем основная масса материала (молекулы на поверхности имеют больше энергии по сравнению с молекулами в объеме материала), в противном случае не было бы движущей силой для поверхностей к создаваться, удаляя основную часть материала (см. сублимацию). Таким образом, поверхностная энергия может быть определена как избыточная энергия на поверхности материала по сравнению с массой, или это работа, необходимая для создания области определенной поверхности. Другой способ увидеть поверхностную энергию - связать ее с работой, необходимой для вырезания объемного образца, создавая две поверхности. Существует «избыточная энергия» в результате неполного, нереализованного соединения двух поверхностей.

Разрезание твердого тела на части разрушает его связи и увеличивает площадь поверхности, а следовательно, увеличивает поверхностную энергию. Если резка выполняется обратимо , то сохранение энергии означает, что энергия, потребляемая в процессе резки, будет равна энергии, присущей двум новым созданным поверхностям. Следовательно, единица поверхностной энергии материала будет равна половине его энергии сцепления при прочих равных условиях; на практике это справедливо только для свежеприготовленной в вакууме поверхности. Поверхности часто меняют свою форму в отличие от простой модели «разорванной связи», о которой говорилось выше. Они оказались очень динамичными областями, которые легко перестраиваются или реагируют, поэтому энергия часто снижается такими процессами, как пассивация.или адсорбция .

Определение поверхностной энергии [ править ]

Измерение поверхностной энергии с помощью измерения угла смачивания [ править ]

Самый распространенный способ измерения поверхностной энергии - эксперименты с краевым углом . ^[1] В этом методе контактный угол поверхности измеряется с несколькими жидкостями, обычно с водой и дииодметаном . Основываясь на результатах определения краевого угла и зная поверхностное натяжение жидкостей, можно рассчитать поверхностную энергию. На практике этот анализ выполняется автоматически измерителем угла смачивания. ^[2]

Существует несколько различных моделей для расчета поверхностной энергии на основе значений угла смачивания. ^[3] Наиболее часто используемым методом является метод OWRK, который требует использования двух зондирующих жидкостей и в результате выдает общую поверхностную энергию, а также делит ее на полярные и дисперсионные компоненты.

Метод краевого угла смачивания является стандартным методом измерения поверхностной энергии из-за его простоты, применимости к широкому спектру поверхностей и скорости. Измерение может быть полностью автоматизировано и стандартизировано. ^[4]

Измерение поверхностной энергии твердого тела - другие методы [ править ]

Поверхностная энергия жидкости может быть измерена путем растяжения жидкой мембраны (что увеличивает площадь поверхности и, следовательно, поверхностную энергию). В этом случае для того, чтобы увеличить площадь поверхности массы жидкости на величину, $δA$ , количество работы , & $gamma ; δA$ , необходимо (где $γ$ является поверхностной плотностью энергии жидкости). Однако такой метод не может быть использован для измерения поверхностной энергии твердого тела, поскольку растяжение твердой мембраны вызывает упругую энергию в объеме в дополнение к увеличению поверхностной энергии.

Поверхностная энергия твердого тела обычно измеряется при высоких температурах. При таких температурах твердое тело ползет, и даже при изменении площади поверхности объем остается примерно постоянным. Если $γ$ - поверхностная плотность энергии цилиндрического стержня радиуса $r$ и длины $l$ при высокой температуре и постоянном одноосном натяжении $P$ , то при равновесии изменение полной свободной энергии Гельмгольца обращается в нуль, и мы имеем

\delta F=-P~\delta l+\gamma ~\delta A=0\quad \implies \quad \gamma =P{\frac {\delta l}{\delta A}}

где $Р$ является свободной энергией Гельмгольца и представляет собой площадь поверхности стержня:

A=2\pi r^{2}+2\pi rl\quad \implies \quad \delta A=4\pi r\delta r+2\pi l\delta r+2\pi r\delta l

Кроме того, поскольку объем ( $V$ ) стержня остается постоянным, изменение ( $δV$ ) объема равно нулю, то есть

V=\pi r^{2}l{\text{ is constant}}\quad \implies \quad \delta V=2\pi rl\delta r+\pi r^{2}\delta l=0\quad \implies \quad \delta r=-{\frac {r}{2l}}\delta l~.

Следовательно, плотность поверхностной энергии может быть выражена как

\gamma ={\frac {Pl}{\pi r(l-2r)}}~.

Плотность поверхностной энергии твердого тела может быть вычислена путем измерения $P$ , $r$ и $l$ в состоянии равновесия.

Этот метод применим только в том случае, если твердое тело изотропно , то есть поверхностная энергия одинакова для всех кристаллографических ориентаций. Хотя это строго верно только для аморфных твердых тел ( стекла ) и жидкостей, изотропия является хорошим приближением для многих других материалов. В частности, если образец является полигранулярным (большинство металлов) или изготовлен методом спекания порошка (большинство керамических материалов), это хорошее приближение.

В случае монокристаллических материалов, таких как природные драгоценные камни , анизотропия поверхностной энергии приводит к огранке . Форма кристалла (в предположении равновесных условий роста) связана с поверхностной энергией конструкцией Вульфа . Таким образом, поверхностная энергия граней может быть найдена с точностью до постоянной масштабирования путем измерения относительных размеров граней.

Расчет поверхностной энергии деформированного твердого тела [ править ]

При деформации твердых тел поверхностную энергию можно рассматривать как «энергию, необходимую для создания одной единицы площади поверхности», и она является функцией разницы между полными энергиями системы до и после деформации:

\gamma ={\frac {1}{A}}\left(E_{1}-E_{0}\right)

.

Расчет поверхностной энергии из первых принципов (например, теории функционала плотности ) - это альтернативный подход к измерениям. Поверхностная энергия оценивается по следующим параметрам: ширина d-зоны, количество валентных d-электронов и координационное число атомов на поверхности и в объеме твердого тела. ^[5]^{[ необходима страница ]}

Расчет энергии образования поверхности кристаллического твердого тела [ править ]

В теории функционала плотности поверхностная энергия может быть вычислена из следующего выражения:

\gamma ={\frac {E_{\text{slab}}-NE_{\text{bulk}}}{2A}}

куда

E slab

- это полная энергия поверхностной плиты, полученная с помощью теории функционала плотности.

N

- количество атомов в поверхностном слое.

E bulk

- это объемная энергия на атом.

А

- площадь поверхности.

Для плиты у нас есть две поверхности, и они одного типа, что отражено цифрой 2 в знаменателе. Чтобы гарантировать это, нам нужно тщательно создавать плиту, чтобы верхняя и нижняя поверхности были одного типа.

Прочность адгезионных контактов определяется работой адгезии, которую также называют относительной поверхностной энергией двух контактирующих тел. ^[6]^{[ требуется страница ]} Относительную поверхностную энергию можно определить путем отделения тел четко определенной формы, изготовленных из одного материала, от подложки, изготовленной из второго материала. ^[7] Например, относительная поверхностная энергия границы раздела « акриловое стекло - желатин » равна 0,03 Н / м. Экспериментальная установка для измерения относительной поверхностной энергии и ее функции можно увидеть на видео. ^[8]

Оценка поверхностной энергии по теплоте сублимации [ править ]

Чтобы оценить поверхностную энергию чистого однородного материала, отдельный молекулярный компонент материала можно смоделировать в виде куба. Чтобы переместить куб из основной массы материала на поверхность, требуется энергия. Эта стоимость энергии включается в поверхностную энергию материала, которая количественно определяется следующим образом:

Модель куба. Модель куба может использоваться для моделирования чистых однородных материалов или отдельного молекулярного компонента для оценки их поверхностной энергии.

\gamma ={\frac {\left(z_{\sigma }-z_{\beta }\right){\frac {W_{\text{AA}}}{2}}}{a_{0}}}

где $z σ$ и $z β$ - координационные числа, соответствующие поверхностной и объемной областях материала, и равны 5 и 6 соответственно; $a 0$ - площадь поверхности отдельной молекулы, а $W AA$ - попарная межмолекулярная энергия.

Площадь поверхности можно определить, возведя в квадрат корень кубический из объема молекулы:

a_{0}=V_{\text{molecule}}^{\frac {2}{3}}=\left({\frac {\bar {M}}{\rho N_{A}}}\right)^{\frac {2}{3}}

Здесь $M$ соответствует молярной массе молекулы, $ρ$ соответствует плотности, а $N A$ - числу Авогадро .

Чтобы определить парную межмолекулярную энергию, все межмолекулярные силы в материале должны быть нарушены. Это позволяет тщательно исследовать взаимодействия, происходящие с отдельными молекулами. Во время сублимации вещества межмолекулярные силы между молекулами нарушаются, что приводит к изменению материала из твердого состояния в газ. По этой причине учет энтальпии сублимации может быть полезным при определении попарной межмолекулярной энергии. Энтальпию сублимации можно рассчитать по следующему уравнению:

\Delta _{\text{sub}}H={\frac {-W_{\text{AA}}N_{A}z_{b}}{2}}

Используя эмпирические табличные значения энтальпии сублимации, можно определить попарную межмолекулярную энергию. Включение этого значения в уравнение поверхностной энергии позволяет оценить поверхностную энергию.

Следующее уравнение можно использовать в качестве разумной оценки поверхностной энергии:

\gamma \approx {\frac {-\Delta _{\text{sub}}H\left(z_{\sigma }-z_{\beta }\right)}{a_{0}N_{A}z_{\beta }}}

Межфазная энергия [ править ]

Наличие интерфейса влияет в целом на все термодинамические параметры системы. Есть две модели, которые обычно используются для демонстрации межфазных явлений: модель идеальной границы раздела Гиббса и модель Гуггенхайма. Чтобы продемонстрировать термодинамику межфазной системы с использованием модели Гиббса, систему можно разделить на три части: две несмешивающиеся жидкости с объемами $V α$ и $V β$ и бесконечно тонкий пограничный слой, известный как разделяющая плоскость Гиббса ( $σ$ ), разделяющая эти два тома.

Модель Гуггенхайма. Расширенная граница раздела (

σ

) разделяет две фазы

α

и

β

. Гуггенхайм учитывает объем расширенной межфазной области, что не так практично, как модель Гиббса.

Модель Гиббса. Модель Гиббса предполагает, что интерфейс идеален (без объема), так что общий объем системы включает только альфа- и бета-фазы.

Общий объем системы составляет:

V=V_{\alpha }+V_{\beta }

Все объемные количества системы могут быть записаны как сумма трех компонентов: объемной фазы $α$ , объемной фазы $β$ и границы раздела $σ$ . Некоторые примеры включают в себя внутреннюю энергию $U$ , число молекул $я$ го вещества $п I$ и энтропию $S$ .

{\begin{aligned}U&=U_{\alpha }+U_{\beta }+U_{\sigma }\\N_{i}&=N_{i\alpha }+N_{i\beta }+N_{i\sigma }\\S&=S_{\alpha }+S_{\beta }+S_{\sigma }\end{aligned}}

Хотя эти количества могут различаться для каждого компонента, сумма внутри системы остается постоянной. На границе эти значения могут отличаться от значений, присутствующих в объемных фазах. Концентрация молекул , присутствующих на границе раздела может быть определена как:

N_{i\sigma }=N_{i}-c_{i\alpha }V_{\alpha }-c_{i\beta }V_{\beta }

где $c iα$ и $c iβ$ представляют собой концентрацию вещества $i$ в объемной фазе $α$ и $β$ соответственно.

Полезно определить новый термин межфазный избыток $Γ i,$ который позволяет нам описывать количество молекул на единицу площади:

\Gamma _{i}={\frac {N_{i\alpha }}{A}}

Смачивание [ править ]

Параметр распространения [ править ]

Поверхностная энергия играет роль в явлениях смачивания. Чтобы проверить это, рассмотрим каплю жидкости на твердой подложке. Если поверхностная энергия субстрата изменяется после добавления капли, субстрат считается смачивающим . Для математического определения этого можно использовать параметр распространения:

S=\gamma _{\text{s}}-\gamma _{\text{l}}-\gamma _{\text{s-l}}

где $S$ - параметр растекания, $γ s$ - поверхностная энергия подложки, $γ l$ - поверхностная энергия жидкости и $γ s-l$ - межфазная энергия между подложкой и жидкостью.

Если $S <0$ , жидкость частично смачивает подложку. Если $S > 0$ , жидкость полностью смачивает подложку. ^[9]

Углы контакта: несмачивание, смачивание и идеальное смачивание. Краевой угол - это угол, который соединяет границу раздела твердое тело – жидкость и границу раздела жидкость – газ.

Угол контакта [ править ]

Один из способов экспериментального определения смачивания - посмотреть на краевой угол ( $θ$ ), который представляет собой угол, соединяющий границу раздела твердое тело – жидкость и границу раздела жидкость – газ (как на рисунке).

Если

θ = 0 °

, жидкость полностью смачивает подложку.

Если

0 ° < θ <90 °

, происходит сильное смачивание.

Если

90 ° < θ <180 °

, происходит слабое смачивание.

Если

θ = 180 °

, жидкость совсем не смачивает подложку. ^[10]

Уравнение Юнга связывает краевой угол с межфазной энергией:

\gamma _{\text{s-g}}=\gamma _{\text{s-l}}+\gamma _{\text{l-g}}\cos \theta

где $γ s-g$ - межфазная энергия между твердой и газовой фазами, $γ s-l$ - межфазная энергия между подложкой и жидкостью, $γ l-g$ - межфазная энергия между жидкой и газовой фазами, а $θ$ - контактный угол между твердым телом и жидкостью. и граница раздела жидкость – газ. ^[11]

Смачивание субстратов с высокой и низкой энергией [ править ]

Энергия основного компонента твердой подложки определяется типами взаимодействий, которые удерживают подложку вместе. Подложки с высокой энергией удерживаются вместе связями , а подложки с низкой энергией удерживаются вместе силами . Ковалентные , ионные и металлические связи намного сильнее сил, таких как ван-дер-ваальсовы и водородные связи . Подложки с высокой энергией смачиваются легче, чем подложки с низкой энергией. ^[12] Кроме того, более полное смачивание произойдет, если субстрат имеет гораздо более высокую поверхностную энергию, чем жидкость. ^[13]

Методы модификации поверхностной энергии [ править ]

Наиболее часто используемые протоколы модификации поверхности - это активация плазмой , влажная химическая обработка, включая прививку, и тонкопленочное покрытие. ^[14]^[15]^[16] Имитация поверхностной энергии - это метод, который позволяет объединить изготовление устройства и модификации поверхности, включая формирование рисунка, в один этап обработки с использованием одного материала устройства. ^[17]

Для улучшения смачивания можно использовать многие методы. Обработка поверхности, такие как обработка коронного разряда , ^[18] плазменной обработка и кислотное травление , ^[19] может быть использована для увеличения энергии поверхности подложки. В жидкость также можно добавлять добавки для уменьшения ее поверхностной энергии. Этот метод часто используется в составах красок, чтобы гарантировать, что они будут равномерно распределены по поверхности. ^[20]

Уравнение Кельвина [ править ]

В результате поверхностного натяжения, присущего жидкостям, образуются изогнутые поверхности, чтобы минимизировать площадь. Это явление возникает из-за энергетических затрат на формирование поверхности. Таким образом, свободная энергия Гиббса системы сводится к минимуму, когда поверхность изогнута.

Давление пара плоских и криволинейных поверхностей. Давление пара на изогнутой поверхности выше, чем давление пара на плоской поверхности из-за давления Лапласа, которое увеличивает химический потенциал капли, заставляя ее испаряться больше, чем обычно.

Уравнение Кельвина основано на термодинамических принципах и используется для описания изменений давления пара, вызванных жидкостями с искривленными поверхностями. Причиной такого изменения давления пара является давление Лапласа. Давление пара у капли выше, чем у плоской поверхности, потому что повышенное давление Лапласа заставляет молекулы легче испаряться. И наоборот, в жидкостях, окружающих пузырек, давление по отношению к внутренней части пузыря снижается, что затрудняет испарение молекул. Уравнение Кельвина можно сформулировать как:

RT\ln {\frac {P_{0}^{K}}{P_{0}}}=\gamma V_{m}\left({\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}\right)

где $P К 0$ - давление пара криволинейной поверхности, $P 0$ - давление пара на плоской поверхности, $γ$ - поверхностное натяжение , $V m$ - молярный объем жидкости, $R$ - универсальная газовая постоянная , $T$ - температура (в градусах Кельвина ) , а $R 1$ и $R 2$ - главные радиусы кривизны поверхности.

Пигменты с модифицированной поверхностью для покрытий [ править ]

Пигменты обладают огромным потенциалом для изменения свойств нанесения покрытия. Из-за их мелкого размера частиц и по своей природе высокой поверхностной энергии они часто требуют обработки поверхности, чтобы облегчить их диспергирование в жидкой среде. ^{[ требуется пояснение ]} Ранее использовалось большое количество различных обработок поверхности, включая адсорбцию на поверхности молекулы в присутствии полярных групп, монослоев полимеров и слоев неорганических оксидов на поверхности органических пигментов. ^[21]

Постоянно создаются новые поверхности, поскольку более крупные частицы пигмента распадаются на более мелкие субчастицы. Эти вновь образованные поверхности, следовательно, способствуют увеличению поверхностной энергии, в результате чего образующиеся частицы часто склеиваются в агрегаты. Поскольку частицы, диспергированные в жидкой среде, находятся в постоянном тепловом или броуновском движении , они проявляют сильное сродство к другим частицам пигмента поблизости, когда они движутся через среду и сталкиваются. ^[21] Это естественное притяжение в значительной степени объясняется мощными короткодействующими силами Ван-дер-Ваальса как эффектом их поверхностной энергии.

Основная цель дисперсии пигмента - разрушить агрегаты и сформировать стабильные дисперсии частиц пигмента оптимального размера. Этот процесс обычно включает три отдельных этапа: смачивание, дезагрегацию и стабилизацию. Легко смачиваемая поверхность желательна при создании покрытия, требующего хорошей адгезии и внешнего вида. Это также сводит к минимуму риски дефектов, связанных с поверхностным натяжением, таких как ползание, питание и апельсиновая корка . ^[22] Это важное требование для дисперсий пигментов; для того, чтобы смачивание было эффективным, поверхностное натяжение носителя пигмента должно быть ниже, чем свободная энергия поверхности пигмента. ^[21]Это позволяет транспортному средству проникать в пустоты агрегатов пигмента, обеспечивая полное смачивание. Наконец, частицы подвергаются отталкивающей силе, чтобы держать их отдельно друг от друга и снижать вероятность флокуляции .

Дисперсии могут стать стабильными благодаря двум различным явлениям: отталкиванию зарядов и стерическому или энтропийному отталкиванию. ^[22] При отталкивании зарядов частицы, обладающие одинаковыми электростатическими зарядами, отталкиваются друг от друга. Альтернативно, стерическое или энтропийное отталкивание - это явление, используемое для описания эффекта отталкивания, когда адсорбированные слои материала (например, молекулы полимера, набухшие от растворителя) присутствуют на поверхности частиц пигмента в дисперсии. Адсорбируются только определенные части (якоря) полимерных молекул, с соответствующими петлями и хвостами, выходящими в раствор. По мере приближения частиц друг к другу их адсорбированные слои переполняются; это обеспечивает эффективный стерический барьер, предотвращающий флокуляцию. ^[23] Этот эффект вытеснения сопровождается уменьшением энтропии, в результате чего количество возможных конформаций для молекул полимера уменьшается в адсорбированном слое. В результате энергия увеличивается и часто вызывает силы отталкивания, которые помогают держать частицы отделенными друг от друга.

Механизмы устойчивости дисперсии: стабилизация заряда и стерическая или энтропийная стабилизация. Силы электрического отталкивания отвечают за стабилизацию за счет заряда, а стерические препятствия отвечают за стабилизацию за счет энтропии.

Таблица общих значений поверхностной энергии [ править ]

Материал	Ориентация	Поверхностная энергия (мДж / м ² )
Политетрафторэтилен (PTFE)		19 ^[24]^{[ необходима страница ]}
Стекло		83,4 ^[25]
Гипс		370 ^[26]
Медь		1650 ^[27]
Оксид магния	(100) самолет	1200 ^[28]
Фторид кальция	(111) самолет	450 ^[28]
Литий фторид	(100) самолет	340 ^[28]
Карбонат кальция	(1010) самолет	23 ^[28]
Натрия хлорид	(100) самолет	300 ^[29]
Натрия хлорид	(110) самолет	400 ^[30]
Хлорид калия	(100) самолет	110 ^[29]
Фторид бария	(111) самолет	280 ^[28]
Кремний	(111) самолет	1240 ^[28]

См. Также [ править ]

Угол контакта
Поверхностное натяжение
Техника сеансового сброса
Капиллярная поверхность
Wulff Construction

Ссылки [ править ]

^ Маршалл, SJ; Bayne, SC; Baier, R .; Томсия, AP; Маршалл, GW (2010). «Обзор науки о адгезии». Стоматологические материалы . 26 (2): e11 – e16. DOI : 10.1016 / j.dental.2009.11.157 . PMID 20018362 .
^ Лорен, С. "Как измерить поверхностную свободную энергию?" . blog.biolinscientific.com . Biolin Scientific . Проверено 31 декабря 2019 .
^ «Поверхностная свободная энергия: измерения» . biolinscientific.com . Biolin Scientific . Проверено 31 декабря 2019 .
^ «ISO 19403-2: 2017. Краски и лаки - Смачиваемость - Часть 2: Определение поверхностной свободной энергии твердых поверхностей путем измерения краевого угла» . ISO . 2017 г.
^ Вудрафф, Д.П., изд. (2002). Химическая физика твердых поверхностей . 10 . Эльзевир.^{[ ISBN отсутствует ]}
^ Контактная механика и трение: физические принципы и приложения . Springer. 2017. ISBN. 9783662530801.
^ Попов, ВЛ; Pohrt, R .; Ли, К. (сентябрь 2017 г.). «Прочность клеевых контактов: влияние геометрии контакта и градиентов материала» . Трение . 5 (3): 308–325. DOI : 10.1007 / s40544-017-0177-3 .
^ Кафедра динамики систем и физики трения (6 декабря 2017 г.). «Научное трение: сцепление сложных форм» . Проверено 28 января 2018 .
^ Бонн, Д .; Eggers, J .; Indekeu, J .; Meunier, J .; Ролли, Э. (2009). «Смачивание и растекание» . Обзоры современной физики . 81 (2): 739–805. Bibcode : 2009RvMP ... 81..739B . DOI : 10,1103 / revmodphys.81.739 .
^ Зисман, В. (1964). «Связь равновесного контактного угла с жидким и твердым телом» . Успехи в серии химии . Успехи химии. 43 : 1–51. DOI : 10.1021 / ба-1964-0043.ch001 . ISBN 0-8412-0044-0.
^ Оуэнс, ДК; Wendt, RC (1969). «Оценка поверхностной свободной энергии полимеров». Журнал прикладной науки о полимерах . 13 (8): 1741–1747. DOI : 10.1002 / app.1969.070130815 .
^ Де Жен, PG (1985). «Смачивание: статика и динамика». Обзоры современной физики . 57 (3): 827–863. Bibcode : 1985RvMP ... 57..827D . DOI : 10,1103 / revmodphys.57.827 .
^ Керн, К .; David, R .; Палмер, Р.Л .; Косма, Г. (1986). «Полное смачивание« прочных »субстратов: Xe / Pt (111)». Письма с физическим обзором . 56 (26): 2823–2826. Bibcode : 1986PhRvL..56.2823K . DOI : 10.1103 / physrevlett.56.2823 . PMID 10033104 .
^ Беккер, H .; Гертнер, К. (2007). «Технологии полимерного микропроизводства для микрофлюидных систем». Аналитическая и биоаналитическая химия . 390 (1): 89–111. DOI : 10.1007 / s00216-007-1692-2 . PMID 17989961 . S2CID 13813183 .
Перейти ↑ Mansky (1997). «Контроль взаимодействия полимера с поверхностью с помощью щеток из случайных сополимеров». Наука . 275 (5305): 1458–1460. DOI : 10.1126 / science.275.5305.1458 . S2CID 136525970 .
^ Rastogi (2010). «Прямое формирование рисунка на щетках из полимеров, чувствительных к электронному лучу». ACS Nano . 4 (2): 771–780. DOI : 10.1021 / nn901344u . PMID 20121228 .
^ Простите, G .; Haraldsson, T .; ван дер Вейнгаарт, В. (2016). «Имитация поверхностной энергии: одновременное воспроизведение гидрофильных и супергидрофобных микрорельефов посредством самосборки мономеров, селективных по площади» . Расширенные интерфейсы материалов . 3 (17): 1600404. DOI : 10.1002 / admi.201600404 .
^ Саката, I .; Morita, M .; Tsuruta, N .; Морита, К. (2003). «Активация деревянной поверхности обработкой коронным разрядом для улучшения адгезионного соединения». Журнал прикладной науки о полимерах . 49 (7): 1251–1258. DOI : 10.1002 / app.1993.070490714 .
^ Rosales, JI; Маршалл, GW; Маршалл, SJ; Wantanabe, LG; Толедано, М .; Кабреризо, Массачусетс; Осорио, Р. (1999). «Влияние кислотного травления и гидратации на шероховатость и смачиваемость дентина». Журнал стоматологических исследований . 78 (9): 1554–1559. DOI : 10.1177 / 00220345990780091001 . PMID 10512390 . S2CID 5807073 .
^ Хан, H .; Упал, JT; Маклеод, GS (2001). «Влияние добавок на коэффициент растекания и адгезию состава пленочного покрытия к поверхности модели таблетки». Международный журнал фармацевтики . 227 (1–2): 113–119. DOI : 10.1016 / s0378-5173 (01) 00789-X . PMID 11564545 .
^ a b c Уикс, ZW (2007). Органические покрытия: наука и технология (3-е изд.). Нью-Йорк: Wiley Interscience. С. 435–441.^{[ ISBN отсутствует ]}
^ а б Трактон, AA (2006). Материалы покрытий и поверхностные покрытия (3-е изд.). Флорида: Тейлор и Фрэнсис Групп. С. 31-6–31-7.^{[ ISBN отсутствует ]}
^ Аушра, C .; Eckstein, E .; Мухлебах, А .; Цинк, М .; Райм, Ф. (2002). «Разработка новых диспергаторов пигментов путем контролируемой радикальной полимеризации». Прогресс в органических покрытиях . 45 (2–3): 83–93. DOI : 10.1016 / s0300-9440 (02) 00048-6 .
^ Kinloch, AJ (1987). Адгезия и клеи: наука и технологии . Лондон: Чепмен и Холл.^{[ ISBN отсутствует ]}
^ Ри, С.-К. (1977). «Поверхностная энергия силикатных стекол, рассчитанная по данным их смачиваемости». Журнал материаловедения . 12 (4): 823–824. Bibcode : 1977JMatS..12..823R . DOI : 10.1007 / BF00548176 . S2CID 136812418 .
^ Дандон, ML; Мак, Э. (1923). «Растворимость и поверхностная энергия сульфата кальция». Журнал Американского химического общества . 45 (11): 2479–2485. DOI : 10.1021 / ja01664a001 .
Перейти ↑ Udin, H. (1951). «Граничный эффект зерна при измерении поверхностного натяжения» . JOM . 3 (1): 63. Bibcode : 1951JOM ..... 3a..63U . DOI : 10.1007 / BF03398958 .
^ Б с д е е Gilman, JJ (1960). «Прямые измерения поверхностной энергии кристаллов». Журнал прикладной физики . 31 (12): 2208. Bibcode : 1960JAP .... 31.2208G . DOI : 10.1063 / 1.1735524 .
^ a b Батт, Х.-Дж .; Граф, Х .; Каппл, М. (2006). Физика и химия интерфейсов . Вайнхайм: Wiley-VCH.^{[ ISBN отсутствует ]}
^ Липсетт, SG; Джонсон, FMG; Маасс, О. (1927). «Поверхностная энергия и теплота растворения твердого хлорида натрия. I». Журнал Американского химического общества . 49 (4): 925. DOI : 10.1021 / ja01403a005 .

Внешние ссылки [ править ]

Что такое свободная поверхностная энергия?

[1] Маршалл, SJ; Bayne, SC; Baier, R .; Томсия, AP; Маршалл, GW (2010). «Обзор науки о адгезии». Стоматологические материалы . 26 (2): e11 – e16. DOI : 10.1016 / j.dental.2009.11.157 . PMID 20018362 .

[2] Лорен, С. "Как измерить поверхностную свободную энергию?" . blog.biolinscientific.com . Biolin Scientific . Проверено 31 декабря 2019 .

[3] «Поверхностная свободная энергия: измерения» . biolinscientific.com . Biolin Scientific . Проверено 31 декабря 2019 .

[4] «ISO 19403-2: 2017. Краски и лаки - Смачиваемость - Часть 2: Определение поверхностной свободной энергии твердых поверхностей путем измерения краевого угла» . ISO . 2017 г.

[5] Вудрафф, Д.П., изд. (2002). Химическая физика твердых поверхностей . 10 . Эльзевир.^{[ ISBN отсутствует ]}

[6] Контактная механика и трение: физические принципы и приложения . Springer. 2017. ISBN. 9783662530801.

[7] Попов, ВЛ; Pohrt, R .; Ли, К. (сентябрь 2017 г.). «Прочность клеевых контактов: влияние геометрии контакта и градиентов материала» . Трение . 5 (3): 308–325. DOI : 10.1007 / s40544-017-0177-3 .

[8] Кафедра динамики систем и физики трения (6 декабря 2017 г.). «Научное трение: сцепление сложных форм» . Проверено 28 января 2018 .

[9] Бонн, Д .; Eggers, J .; Indekeu, J .; Meunier, J .; Ролли, Э. (2009). «Смачивание и растекание» . Обзоры современной физики . 81 (2): 739–805. Bibcode : 2009RvMP ... 81..739B . DOI : 10,1103 / revmodphys.81.739 .

[10] Зисман, В. (1964). «Связь равновесного контактного угла с жидким и твердым телом» . Успехи в серии химии . Успехи химии. 43 : 1–51. DOI : 10.1021 / ба-1964-0043.ch001 . ISBN 0-8412-0044-0.

[11] Оуэнс, ДК; Wendt, RC (1969). «Оценка поверхностной свободной энергии полимеров». Журнал прикладной науки о полимерах . 13 (8): 1741–1747. DOI : 10.1002 / app.1969.070130815 .

[12] Де Жен, PG (1985). «Смачивание: статика и динамика». Обзоры современной физики . 57 (3): 827–863. Bibcode : 1985RvMP ... 57..827D . DOI : 10,1103 / revmodphys.57.827 .

[13] Керн, К .; David, R .; Палмер, Р.Л .; Косма, Г. (1986). «Полное смачивание« прочных »субстратов: Xe / Pt (111)». Письма с физическим обзором . 56 (26): 2823–2826. Bibcode : 1986PhRvL..56.2823K . DOI : 10.1103 / physrevlett.56.2823 . PMID 10033104 .

[14] Беккер, H .; Гертнер, К. (2007). «Технологии полимерного микропроизводства для микрофлюидных систем». Аналитическая и биоаналитическая химия . 390 (1): 89–111. DOI : 10.1007 / s00216-007-1692-2 . PMID 17989961 . S2CID 13813183 .

[15] Перейти ↑ Mansky (1997). «Контроль взаимодействия полимера с поверхностью с помощью щеток из случайных сополимеров». Наука . 275 (5305): 1458–1460. DOI : 10.1126 / science.275.5305.1458 . S2CID 136525970 .

[16] Rastogi (2010). «Прямое формирование рисунка на щетках из полимеров, чувствительных к электронному лучу». ACS Nano . 4 (2): 771–780. DOI : 10.1021 / nn901344u . PMID 20121228 .

[17] Простите, G .; Haraldsson, T .; ван дер Вейнгаарт, В. (2016). «Имитация поверхностной энергии: одновременное воспроизведение гидрофильных и супергидрофобных микрорельефов посредством самосборки мономеров, селективных по площади» . Расширенные интерфейсы материалов . 3 (17): 1600404. DOI : 10.1002 / admi.201600404 .

[18] Саката, I .; Morita, M .; Tsuruta, N .; Морита, К. (2003). «Активация деревянной поверхности обработкой коронным разрядом для улучшения адгезионного соединения». Журнал прикладной науки о полимерах . 49 (7): 1251–1258. DOI : 10.1002 / app.1993.070490714 .

[19] Rosales, JI; Маршалл, GW; Маршалл, SJ; Wantanabe, LG; Толедано, М .; Кабреризо, Массачусетс; Осорио, Р. (1999). «Влияние кислотного травления и гидратации на шероховатость и смачиваемость дентина». Журнал стоматологических исследований . 78 (9): 1554–1559. DOI : 10.1177 / 00220345990780091001 . PMID 10512390 . S2CID 5807073 .

[20] Хан, H .; Упал, JT; Маклеод, GS (2001). «Влияние добавок на коэффициент растекания и адгезию состава пленочного покрытия к поверхности модели таблетки». Международный журнал фармацевтики . 227 (1–2): 113–119. DOI : 10.1016 / s0378-5173 (01) 00789-X . PMID 11564545 .

[Wicks,_Z.W._2007-21] Уикс, ZW (2007). Органические покрытия: наука и технология (3-е изд.). Нью-Йорк: Wiley Interscience. С. 435–441.^{[ ISBN отсутствует ]}

[Tracton,_A._A._2006-22] а б Трактон, AA (2006). Материалы покрытий и поверхностные покрытия (3-е изд.). Флорида: Тейлор и Фрэнсис Групп. С. 31-6–31-7.^{[ ISBN отсутствует ]}

[23] Аушра, C .; Eckstein, E .; Мухлебах, А .; Цинк, М .; Райм, Ф. (2002). «Разработка новых диспергаторов пигментов путем контролируемой радикальной полимеризации». Прогресс в органических покрытиях . 45 (2–3): 83–93. DOI : 10.1016 / s0300-9440 (02) 00048-6 .

[24] Kinloch, AJ (1987). Адгезия и клеи: наука и технологии . Лондон: Чепмен и Холл.^{[ ISBN отсутствует ]}

[25] Ри, С.-К. (1977). «Поверхностная энергия силикатных стекол, рассчитанная по данным их смачиваемости». Журнал материаловедения . 12 (4): 823–824. Bibcode : 1977JMatS..12..823R . DOI : 10.1007 / BF00548176 . S2CID 136812418 .

[26] Дандон, ML; Мак, Э. (1923). «Растворимость и поверхностная энергия сульфата кальция». Журнал Американского химического общества . 45 (11): 2479–2485. DOI : 10.1021 / ja01664a001 .

[27] Перейти ↑ Udin, H. (1951). «Граничный эффект зерна при измерении поверхностного натяжения» . JOM . 3 (1): 63. Bibcode : 1951JOM ..... 3a..63U . DOI : 10.1007 / BF03398958 .

[Gilman,_J._J._1960-28] Б с д е е Gilman, JJ (1960). «Прямые измерения поверхностной энергии кристаллов». Журнал прикладной физики . 31 (12): 2208. Bibcode : 1960JAP .... 31.2208G . DOI : 10.1063 / 1.1735524 .

[Butt,_Hans-Jürgen_2006-29] Батт, Х.-Дж .; Граф, Х .; Каппл, М. (2006). Физика и химия интерфейсов . Вайнхайм: Wiley-VCH.^{[ ISBN отсутствует ]}

[30] Липсетт, SG; Джонсон, FMG; Маасс, О. (1927). «Поверхностная энергия и теплота растворения твердого хлорида натрия. I». Журнал Американского химического общества . 49 (4): 925. DOI : 10.1021 / ja01403a005 .

[1]

vтеЭнергия
Контур История Индекс
Основные концепции	Энергия Единицы Сохранение энергии Энергетика Преобразование энергии Энергетическое состояние Энергетический переход Уровень энергии Энергетическая система Масса Отрицательная масса Эквивалентность массы и энергии Мощность Термодинамика Квантовая термодинамика Законы термодинамики Термодинамическая система Термодинамическое состояние Термодинамический потенциал Термодинамическая свободная энергия Необратимый процесс Термальный резервуар Теплопередача Теплоемкость Объем (термодинамика) Термодинамическое равновесие Тепловое равновесие Термодинамическая температура Изолированная система Энтропия Свободная энтропия Энтропическая сила Негэнтропия Работа Эксергия Энтальпия
Типы	Кинетический Внутренний Термический Потенциал Гравитационный Эластичный Электрическая потенциальная энергия Механический Межатомный потенциал Электрические Магнитный Ионизация Сияющий Привязка Энергия связи ядра Гравитационная энергия связи Энергия связи квантовой хромодинамики Тьма Квинтэссенция Фантом Отрицательный Химическая Отдых Звуковая энергия Поверхностная энергия Энергия вакуума Нулевая энергия
Энергоносители	Радиация Энтальпия Механическая волна Звуковая волна Топливо ископаемое топливо Высокая температура Скрытая теплота Работа Электричество Аккумулятор Конденсатор
Первичная энергия	Ископаемое топливо Каменный уголь Нефть Натуральный газ Ядерное топливо Природный уран Энергия излучения Солнечная Ветер Гидроэнергетика Морская энергия Геотермальный Биоэнергетика Гравитационная энергия
Компоненты энергетической системы	Энергетика Нефтеперегонный завод Электроэнергия Электростанция на ископаемом топливе Когенерация Комбинированный цикл интегрированной газификации Атомная энергия Атомная электростанция Радиоизотопный термоэлектрический генератор Солнечная энергия Фотоэлектрическая система Концентрированная солнечная энергия Солнечная тепловая энергия Башня солнечной энергии Солнечная печь Ветровая энергия Ветряная электростанция Энергия ветра, переносимая воздухом Гидроэнергетика Гидроэлектроэнергия Волновая ферма Приливная сила Геотермальная энергия Биомасса
Использование и поставка	Потребление энергии Хранилище энергии Мировое потребление энергии Энергетическая безопасность Энергосбережение Эффективное использование энергии Транспорт сельское хозяйство Возобновляемая энергия Устойчивая энергия Энергетическая политика Развитие энергетики Энергоснабжение по всему миру Южная Америка Соединенные Штаты Америки Мексика Канада Европа Азия Африка Австралия
Разное.	Парадокс джевонса Углеродный след
Категория Commons Портал ВикиПроект