1.平衡接触角/本征接触角/化学接触角/材料原始接触角e θ：
图1理想平面的平衡接触示意图
在理想的光滑平整表面上，表面接触角与三个界面张力之间存在以下关系：
cos LG e SG SL γθγγ=-（cos e SG SL σθγγ=-）
式中，SG γ、SL γ和LG γ分别表示气-固、液-固和气-液的界面张力，e θ是气-液-固三相平衡时的接触角，成为平衡接触角或本征接触角，此方程即Young ’s 方程，也称润湿方程。
2.表面微观接触角/实际接触角e θ：
Betelu 等发现表面微观接触角不仅与表面相互作用有关，而且与气-液-固三相接触线长度也有密切关系，这主要是由于线张力（Line tension,
τ）
的存在增加了液滴的超额自由能。由热力学方法可以得出： cos SG SL LG e B r τγγγθ=++
结合Young ’s 方程，可以变换为： 1cos cos e LG B
r τθθγ∞=- τ为线张力，
B r 为液滴与固体表面圆形接触面的半径，θ∞为宏观条件下的表面接触角，上式也成为修正Young ’s 方程。
3.表观接触角*
θ:
Wenzel 状态：cos cos w e r θθ= w θ称为表观接触角，表面粗糙度r 为粗糙表面的实际面积与其水平投影面积之比。 Cassie 状态：cos 1(1cos )c s e f θθ=-++
c θ为非均相润湿下的表观接触角，s f 为与液体接触的固体表面占投影面积的比例。
4．表面临界转换接触角Crit θ：
Crit 11(1)()f r f θ=--
如果材料表面原始接触角小于公式中的临界接触角，那么液体和固体接触部分所包含的空气是不稳定的，Cassie 接触状态很容易转变成Wenzel 接触状态。为获得稳定的空气层，
固体表面必须足够的疏水，临界转变角足够小，因为Cassie 接触状态只有在*θ>Crit θ或
*cos 1r θ<-时候是稳定的。
5. 前进角A θ和后退角R θ：
考虑放置在一个固体上的一滴液体。如果液滴被注水，则它会变大，它的接触角会逐渐增大直到达到临界值A θ，在临界值接触线开始前进。相反的，如果液滴中的水被抽离，它的接触角会逐渐减小直到达到临界值R θ，在临界值接触线开始后退。
6. 接触角滞后/滚动角θ?：
观察到的静态接触角θ可能位于由前移和后移接触角所限定范围A R θθθ>>内的任意位置。对于给定的三相系统，这一静态值的限定范围称为接触角滞后=-A R θθθ?。θ?与液体在固体上的附着力相关，表征液滴在固体表面滚动的难易程度。
7. 静态接触角：静止平衡态时刻的接触角。
8. 动态接触角：接触线具有一定的速度，非静止平衡态时刻的接触角。
表面湿润性与接触角密切相关, 湿润动力学研究的目的是揭示接触角(此时常称为动态接触角) 与接触线(或者固体衬底) 移动速度、液体物性和固体衬底物性之间的关系。
一、测试样品的制备： 1．尽量保持测试样品本身的洁净度。 2．尽量保持测试样品表面的水平度。固体粉末样经充分干燥后，压成片状；粘稠状样先溶解在强挥发性溶剂中后成膜，干燥后再测试。 3．确认测试样品的尺寸是否符合要求。最好是直径小于150mm。 4．测试过程中，不可用手接触测试区域。 5．为保证测试结果更符合实际值，测试过程会进行多次测试。 二、测试过程： 1．参数的设置： 启动程序→选择测试向导→普通接触角→选择图像来源→新建一个测试报告（如图一所示）→校正测量界面（如图二所示）→类型1（平面样品）→测量方法（悬滴法）→测试环境（标准环境如图三所示）→测试模式（如图四所示）→测试实时窗口控制主界面（如图五所示） 图一图二 图三图四
图五 2. 吸取测试液体、完成液滴转移过程： 具体操作步骤如下： A 从进样器中滴出液滴，体积为2ul左右。 B 从镜头内可以看到液滴会形成如图1所示图像。然后，将针头向下移动。直到接触到样品表面如图2。注意，不要过度向下，以免压弯针头。 C 移动针头向上。由于表面张力体系的作用，液体会留在样品表面如图3所示。继续移动针头，直到从镜头内消失，通常为3mm左右。 D 通过如上过程，我们完成了一次进样过程。如果您需要再次测第二个位置，请重复如上操作即可。 E 调整水平线位置。通过鼠标选中实时窗口内的红色水平线，然后通过键盘上下键或鼠标调整水平线的位置。请对比图4与图3，前者已经调到水平接触位置。 3. 完成测试液滴转移后，按“测试”，即进入实际测试过程 测试过程，会弹出如下界面：
三、数据的处理及保存 1. 测试数据分析及管理界面如下所示： 2．进入θ/2 法人手修改接触角界面，如下所示： 调整接触角点位置的具体步骤： A 通过逐个选中3个点，将上点位于液滴最上面，左点位于液滴最左边，右点位于液滴最右边。如图所示
自然安息角 散料在堆放时能够保持自然稳定状态的最大角度（单边对地面的角度），称为“安息角”。在这个角度形成后，再往上堆加这种散料，就会自然溜下，保持这个角度，只会增高，同时加大底面积。在土堆、煤堆、粮食的堆放中，经常可以看见这种现象，不同种类的散料安息角各不相同。 粒子安息角又称粉尘静止角或堆积角。粉尘粒子通过小孔连续地落到水平板上时堆积成的锥体母线与水平面的夹角。许多粉尘安息角的平均值约为35°-4 0°，与粉尘种类、粒径、形状和含水率等因素有关。同一种粉尘，粒径愈小，安息角愈大；表面愈光滑或愈接近球形的粒子，安息较愈小；粉尘含水率愈大，安息角愈大。粉尘安息角是粉尘的动力特性之一，是设计除尘设备（如贮灰斗的锥体）和管（倾斜角）的主要依据。 安息角其实就是休止角。 常见材料的安息角 序号物料名称密度\t/m^3 运动安息角\（°）静止安息角\（°） 1 无烟煤（干、小）0.7～1.0 27～30 27～45 2 烟煤0.8～1.0 30 35～45 3 褐煤0.6～0.8 35 35～50 4 泥煤0.29～0. 5 40 45 5 泥煤（湿）0.55～0.65 40 45 6 焦炭0.36～0.53 35 50 7 木炭0.2～0.4 - - 8 无烟煤粉0.84～0.89 - 37～45 9 烟煤粉0.4～0.7 - 37～45 10 粉状石墨0.45 - 40～45 11 磁铁矿 2.5～3.5 30～35 40～45 12 赤铁矿 2.0～2.8 30～35 40～45 13 褐铁矿 1.8～2.1 30～35 40～45 14 硫铁矿（块）- 45 15 锰矿 1.7～1.9 - 35～45 16 镁砂（块） 2.2～2.5 - 40～42 17 粉状镁砂 2.1～2.2 - 45～50 18 铜矿 1.7～2.1 - 35～45 19 铜精矿 1.3～1.8 - 40 20 铅精矿 1.9～2.4 - 40 21 锌精矿 1.3～1.7 - 40 22 铅锌精矿 1.3～2.4 - 40 23 铁烧结块 1.7～2.0 - 45～50 24 碎烧结块 1.4～1.6 35 -
光学接触角测量仪可以记录液滴图像并且自动分析液滴的形状.液滴形状是液体表面张力、重力和不同液体样品的密度差和湿度差及环境介质的函数.在固体表面上，液滴形状和接触角也依赖于固体的特性（例如表面自由能和形貌）.使用液滴轮廓拟合方法对获得的图像进行分析，测定接触角和表面张力.使用几种已知表面张力的液体进行接触角测试可以计算得到材料的表面自由能. 作为光学方法，光学接触角测量仪的测量精度取决于图片质量和分析软件.Attension光学接触角测量仪使用一个高质量的单色冷LED光源以使样品蒸发量降到最低，高分辨率数码镜头、高质量的光学器件和精确的液体拟合方法确保了图片质量. 一、影像分析法接触角测试仪原理 影像分析法是通过滴出一滴满足要求体积的液体于固体表面，通过影像分析技术，测量或计算出液体与固体表面的接触角值的简易方法.作为影像分析法的仪器，其基本组成部分不外乎
光源、样品台、镜头、图像采集系统、进样系统.简单的一个影像分析法可以不含图像采购系统，而通过镜头里的十字形校正线去直接相切于镜头里观察到的接触角得到. 计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型，如液滴可被视为球或圆椎的一部分，然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值.Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系，可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓，从而计算出其接触角. 仪器基本组成：光源、样品台、镜头、图像采集系统、进样系统. 二、插板法接触角测试仪原理 固体板插入液体时，只有板面与液体的夹角恰好为接触角时液面才直平伸至三相交界处，不出现弯曲.否则，液面将出现弯曲现象.因此，改变板的插入角度直至液面三相交界处附近无弯曲，这时，板面与液面的夹角即为接触角.
测试接触角实验申请 实验内容：主要测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角。 实验目的：通过测定水在石墨、绢云母、石英的接触角，以表征石墨、绢云母、石英的疏水亲水性；通过测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角，可以用来石墨、石英、绢云母的表面能的计算和隐石墨浮选体系中矿物与水、捕收剂与水、矿物与气泡、矿物与捕收剂之间等一系列界面相互作用自由能的计算，进而对各界面之间的范德华力、疏水引力、水化斥力等界面热力学行为进行研究。 样品加工：采用压片机对辉钼矿样品进行压片，制各样品。压片时样品质量为10g，压片压力为2．45×104kPa，压片直径为20mm，压片表面平整光滑。采用“浸渍法”制备捕收剂表面膜，剪取尺寸为20mmx20mm的空白铜板纸，浸入捕收剂纯液中，浸渍时间1min，置于硅胶干燥器内干燥24h，备用。 采用GBX润湿角测量仪测量液体在崮体表面上的接触角。测量时，按照测量接触角的步骤、小心地滴加在固体表面，形成液滴，取10次读数的接触角平均值作为该座滴的接触角。所有测量均在室温(25℃)进行。 实验方法 测量接触角步骤( 自动滴管, 自动平台) 1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“桌面”上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单 5. 选择“Surface Energy Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置) 8. 在操作软件上的右上角, 点选MVT, 叫出操作选单 9. 选择液滴的大小(VOL) 10. 选择连续摄影模式 11. 将开始拍照录像的时间改成0ms 12. 请点选使用自动成滴系统 13. 请点选“single”, 开始一次的测试 14. 等待仪器自动滴水, 桌面自动升降, 自动在桌面上形成液滴 15. 选择左方的分析功能, 得到你的接触角角度(一共有七种方法, 根据需要选择) 16. 得到你所需要的接触角值 分析表面/界面自由能步骤 ( 在进行本实验之前?Zisman 至少必需准备两种以上的液体, 其它公式必需准备三种以上的液体, 需要极性还是非极性的液体, 请参考)
现代计量测试1998年第1期 测量接触角的一种新方法 王中杰 刘滨春 (东北大学自动化研究中心 沈阳 11006) (空军长春飞行学院力学教研室) 摘要:本文把图像处理技术引入接触角测量中,大大提高了接触角测量的精度。基于此所研制的接触角测量仪具有精度高、重复性好、操作简单、使用方便等一系列优点。 关键词:接触角,边缘提取,最小二乘法 一、引言 所谓接触角,是指在一固体水平平面上滴一液滴,固体表面上固、液、 气三相交界点处其气—液 图1 接触角的形成界面和固—液界面两切线把液相夹在其中时所成的角,如图1所 示。 接触角的测量问题是一项涉及范围极广的技术,在科研、国 防、工业、农业等许多领域都有很重要的应用。通过测量接触角, 可以研制减粘降阻材料,以满足金属抛光、试剂表面特性测定、润 滑油的特性标定、印刷行业、防水行业、浮选工作、焊接工作和搪 瓷等行业的需要。接触角的测量技术虽然具有很长的研究历史,但每种方法都有一定的局限性,远远不能满足各行各业的需要。 因此,寻求一种精确、有效的接触角测量方法是一个亟待解决的 问题。 二、实验装置 实验装置由三部分组成:JJC -1型接触角测量仪、液摘控制装置和微机图象处理系统。 JJC -1型接触角测量仪的结构如图2所示。 该仪器由底座、测量显微镜、样品盒和照明光源组成。样品盒用来放液滴,可按直角坐标任意移动。液滴控制装置由螺旋测微器和毛细吸管组成。微机图象系统的基本结构是:微机+图象采集显示卡+监视器+摄像机。微机的配置为:CPU 采用80486或80486以上,内存容量8M B ,硬盘40M B ,外接鼠标器。图象采集显示卡采用P 550双帧伪彩色图象采集显示卡。 JJC -1型接触角测量仪的工作过程是:用摄像机对景物进行实时或准实时采集,经A D 变换后,图象存储在图象存储单元的一个或几个通道中,D A 变换电路自动将图象实时显示在图象监视器上,然后可对图象进行处理或存盘。监视器是图象处理系统中必不可少的图象输出显示设备,其最高分辨率为800点×600行。摄像机主要完成图象的获取,其输入信号是光信号,摄像机的最前端就是一组光学镜头,其输出信号是电信号,作为图象采集显示卡的输入。液滴的采集路径如图3所
实验项目：用接触角测量仪测量材料表面的接触角 一．实验目的： 1．认识和掌握接触角测量仪测量材料表面的接触角的基本原理 2．熟悉接触角测量仪JC2000D1的操作技术 二．实验容： 1．掌握JC2000D1型接触角测量仪的工作原理和操作步骤 2．测量几种材料的表面接触角 三．实验仪器，设备及材料 设备JC2000D1型接触角测量仪，蒸馏水，解玻片，食盐水，样品木板几个 四．基本原理概述 1．接触角定义及应用 当液滴自由地处于不受力场影响的空间时，由于界面力的存在而呈圆球状。但是，当液滴与固体平面接触时，其最终形状取决于液滴部的聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，接触角通俗地说，就是液滴在固体表面自然形成的半圆形态相对于固体平面的外切线，如图1所示。 接触角的应用非常广泛，甚至可以说涉及到身边的每个细节，我们希望汽车玻璃上不沾雨水，但反之我们希望汽车钢板上的油漆永不脱落。其他比如农药和蔬菜叶面；涂料和外墙面，绝缘材料，纳米材料表面化改性等等，从教学科研工农业生产到日常生活。 图1 接触角 假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面力在水平方向上的分力之和应等于零，即 (1) 式中、、分别为固-气、液-气和固-液界面力；为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹（包含液体）的角度，称为接触角 （contact angle），在之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系
的重要尺度，可作为润湿与不润湿的界限，时可润湿， 时不润湿。 2．润湿 润湿(wetting)的热力学定义是，若固体与液体接触后体系（固体和液体）的自由能G降低，称为润湿。自由能降低的多少称为润湿度，用来表示。润 湿可分为三类：粘附润湿（adhesional wetting）、铺展润湿 （spreading wetting）和浸湿（immersional wetting）。可从图2看出。 图2 三类润湿 （1）粘附润湿 如果原有的1固面和1液面消失，形成1固-液界面，则此过程的 为： （2） （2）铺展润湿 当一液滴在1固面上铺展时，原有的1固面和一液滴（面积可忽略不计）均消失，形成1液面和1固－液界面，则此过程的为： （3） （3）浸湿 当1固面浸入液体中时，原有的1固面消失，形成1固－液界面，则此过程的为： （4） 对上述三类润湿，和无法测定，如何求？分别讨论如下： （1）粘附润湿
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 粉料特性常见指标 粉料特性常见指标一．目数目数越大，说明物料粒度越细；目数越小，说明物料粒度越大。 筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸，以 1 英寸（25.4mm）宽度的筛网内的筛孔数表示，因而称之为目数。 各国标准筛的规格不尽相同，常用的泰勒制是以每英寸长的孔数为筛号，称为目。 例如 100 目的筛子表示每英寸筛网上有 100 个筛孔。 二.粒度颗粒的大小。 通常球体颗粒的粒度用直径表示，立方体颗粒的粒度用边长表示。 对不规则的矿物颗粒，可将与矿物颗粒有相同行为的某一球体直径作为该颗粒的等效直径。 实验室常用的测定物料粒度组成的方法有筛析法、水析法和显微镜法。 ①筛析法，用于测定 250～0.038mm 的物料粒度。 实验室标准套筛的测定范围为 6～0.038mm；②水析法,以颗粒在水中的沉降速度确定颗粒的粒度,用于测定小于 0.074mm 物料的粒度；③显微镜法，能逐个测定颗粒的投影面积，以确定颗粒的粒度，光学显微镜的测定范围为 150～0.4m，电子显微镜的测定下限粒度可达 0.001m 或更小。 1 / 11
常用的粒度分析仪有激光粒度分析仪、超声粒度分析仪、消光法光学沉积仪及 X 射线沉积仪等。 三．差角休止角与崩溃角之差称为差角。 差角越大，粉体的流动性与喷流性越强。 d=休止角 r-崩溃角 f 四．均齐度用粒度测试仪测出 D60和 D10，用下式计算均齐度： 均齐度=D60/D10 五．压缩度同一试样的振实密度与松装密度之差与振实密度之比为压缩率。 压缩度越小，粉料流动性越好。 Cp=(pp-pa） /pp*100% 式中， Pp：振实密度 Pa： 松装密度六．休止角粉体堆积层的自由表面在静平衡状态下，与水平面形成的最大角度叫做休止角。 它是通过特定方式使粉体自然下落到特定平台上形成的。 休止角对粉料的流动性影响最大，休止角越小，粉料的流动性越好。 休止角也称安息角、自然坡度角等。 测定方法： (1)注入法： 微粒物料由漏斗流出落于平面上形成圆锥体，铝底角即为休止角。 (2)排出法：
《园林工程》复习题 一名词解释 1 零线：施工高度为零的各点的连线，既不填，也不挖。 2等高线：用一组间距相等的水平面与自然地形象切割，所得交线在水平基准面上的投影。 3护坡：采用各种材料保护非陡直的坡面防止雨水径流冲刷及风浪拍击对岸壁破坏的一种工程措施。 4水景工程：城市园林中与水景相关的工程总称。 5经济流速：合适的流速使管网的造价和一定使用年限内的经营管理费用两者总合最小的流速。 6假山：以造景游览为主要目的，充分结合其它多方面的功能和作用，以灰、土、石、泥等为材料，以自然山水为蓝本并加以艺术的提炼和夸张，用人工再造山水景物的通称。。 7 行车视距：车辆行驶中，为防止发生交通事故，保证驾驶员能观察到路上的一切情况，有充分时间采用适当的措施所需要的这个距离。 8柔性路面：采用各种粒料基层和各种沥青面层、合成高分子材料面层、碎石面层或块石面层所组成的路面结构。 9最高日用水量：一年中用水最多一天的用水量。 10散置：使用若干块山石做“攒三聚五”、“散漫理之”的做法。 11降雨强度：单位时间内的降雨量。 12拉底：在假山基础上铺置最低层的自然山石。 13土壤安息角：土壤自然堆积，经沉稳落实后的表面与地平面所形成的夹角。 二填空题 1 反映地貌的三级特征和坡向，至少需要两条等高线。 1 山脊依外表形态可分为尖形、圆形和平缓型三种类型。 2 驳岸主要是依靠墙身自重来保持岸壁的稳定。 4 喷泉总扬程=净扬程+损失扬程。 9 进出喷泉池壁的管道有进水管、泄水管、溢水管。 7 园林景观中的人工水池按修建的材料和结构分为刚性结构水池、柔性结构水池和临时简易三种水池。 8 根据使用材料主要分，水景护坡分为草皮护坡、块石护坡和编柳抛石护坡形式。 5水质净化的三个步骤是混凝沉淀（澄清）、过滤（沙滤）、消毒。 6 1kg/cm2≈10 mH2O≈100KPa。 5 水头损失=沿程水头损失+局部水头损失。
接触角的测定实验报告
液-固界面接触角的测量实验报告 一、实验目的 1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。 2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。 二、实验原理 润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上，由于性质不同，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿，后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状，则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外，如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中，则称为浸湿。上述各种类型示于图1。 图1 各种类型的润湿 当液体与固体接触后，体系的自由能降低。因此，液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下，当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。
图2 接触角 假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，这个平衡关系就是著名的Young方程，即 γSG- γSL= γLG·cosθ(1) 式中γSG，γLG，γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ是在固、气、液三相交界处，自固体界面经液体内部到气液界面的夹角，称为接触角，在0o-180o 之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。 在恒温恒压下，粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是： 粘附润湿W a=γSG - γSL + γLG≥0 (2) 铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a，S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。 若将(1)式代入公式(2)、(3)，得到下面结果： W a=γSG+γLG－γSL=γLG(1+cosθ) (4) S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明，只要测定了液体的表面张力和接触角，便可以计算出粘附功、铺展系数，进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到，接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ＝90°作为润湿与否的界限，当θ
[键入文字] 常用材料的安息角影响粉体流动性的因素 安息角指得是散料堆放保持的停止自然溜下的一种临界状态，也叫休止角。打个 比方，粉料堆(沙子)推起来的表面和水平面形成的一种不流动的平衡状态角度。我们今天来了解一下常用材料的安息角以及影响影响粉体流动性的因素吧! 安息角指得是散料堆放保持的停止自然溜下的一种临界状态，也叫休止角。打个比方，粉料堆(沙子)推起来的表面和水平面形成的一种不流动的平衡状态角度。我们今天来了解一下常用材料的安息角以及影响影响粉体流动性的因素吧! 一、常用材料的安息角 粉尘静止角也就是粒子安息角，大多的粒子尘安息角为35°到40°,安息角是和粉尘的种类、形状和含水率有着莫大的关系的。比方说同一种粉尘，含水率越大的话，安息角也会越大。而同一种粉尘它的形状越大的话，安息角就会越小。粉尘的安 息角是它动力特性之一。下面是常用材料的安息角，供大家参阅一下。 三、影响粉体流动性的因素 我们来说下影响粉体流动的一些因素，首先要了解粒子物体本身的特性，还要知道 粒子的大小、分布、形态和表面粗糙度。 1、一般认为粒子的粒径大于200μm 时，粉体的流动性表现的就会很好，这个时候安息角就会较小。而当粒径在200-100μm 的时候，粒径减小了粒子的摩擦力增大，安息角就会增大，流动性也就变差了。。 2、当粒子表面粗糙性呈球形粉体的时候，粒子就会在流动时候滚动，摩擦力就变小了，因此流动性就比较好了。如果粒子表面是一种针状或者片状的话，摩擦力就比较 大了，流动性就没有那么好了。也就是说粒子表面越粗糙的话，安息角也会越大，流 动性的话，想对来说就就比较差了。 1
接触角测量技术的应用 丁晓峰Ξ,陈沛智,管 蓉 (有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,武汉430062) 摘 要:总结了接触角测量技术在石油工业、浮选工业、医药材料、芯片检测、 无毒低表面能防污材料测试表征方面的应用,为扩大接触角测量技术在其它领域的应用提供一些启发。 关键词:接触角;测量;应用;润湿 液体在固体材料表面上的接触角,是衡量该液体对材料表面润湿性能的重要参数。通过接触角的测量可以获得材料表面固-液、固-气界面 相互作用的许多信息[1] 。接触角测量技术不仅可用于常见的表征材料的表面性能,而且接触角测量技术在石油工业、浮选工业、医药材料、芯片产业、低表面能无毒防污材料、油墨、化妆品、农药、印染、造纸、织物整理、洗涤剂、喷涂、污水 处等领域有着重要的应用[2～8] 。1 基础理论液体与固体接触时的润湿情况有两种。第一种情况,液体完全润湿固体表面,即液2气(l 2v )界 面与固2液(s 2l )界面之间的接触角为00 。第二种情况,液体部分润湿固体表面,即液体在固体表面形成液滴,呈现非零接触角。如图1所示,对于此种情况的宏观液滴,三相界面张力满足Y oung 方程: γlv cos θ=γsv -γsl (1)其中,γ为界面张力,下标l 、v 和s 分别代表液相、气相和固相,θ为接触角。 在学术上普遍认可的接触角的定渝是[9] :过三相接触点,向l 2v 界面做切线,l 2v 界面切线与s 2 l 界面之间的夹角,即为接触角。 固体对某种液体的接触角越大,表明该液体 对表面的润湿性越差。例如,材料对水的接触角越小,表明材料的亲水性越强。 图1 固体表面上的液滴 2 接触角测量技术的应用2.1 在石油开采工业方面的应用 世界上已探明石油储量约一半为碳酸盐岩油藏。这些碳酸盐岩油藏中很多都有天然裂缝,形 成毛细管。由于毛细管作用,裂缝中的石油很难解吸出来,从而导致裂缝油藏的采收率一般都低于非裂缝油藏的采收率。为了提高裂缝油藏的采收率,就要首先测定裂缝岩石对水接触角,了解裂缝岩石的亲水、亲油性。如果裂缝岩石是水湿 的(对水接触角小于30° ),就可以采用注水驱油法采油,该方法属于二次采油。亲水性裂缝岩石的毛细管力容易吸入水,同时排除油,这样就可以提高采油率。然而,许多碳酸盐岩油藏(约80%) 是混和润湿(对水接触角大于30°小于150°)的或油润湿的(对水接触角大于150°)[10] 。这时就要采用 添加表面活性剂驱油,该方法属于3次采油。表面活性剂的加入是为了减小岩石对水接触角,增加 岩石的亲水性。Austad [11] 用阳离子表面活性剂,如 — 27—Ξ作者简介:丁晓峰(1982-),男,硕士研究生;E 2mail :xding -0@https://www.doczj.com/doc/0f1149061.html,
名词解释： 大气指的空间范围较大，如区域、全球等包围地球的大气层。 空气指的范围较小，如居室、车间、院内、厂区、居住区等生活劳动场所的小空间。 大气环境是指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。 大气污染通常系指由于人类活动和自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。 大气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人类或环境产生的有害影响的那些物质。Rd=0.98℃/100m≈1℃/100m 表示干空气块在绝热状态下垂直位移过程中的温度变化。通常去位移距离100米时温度变化的数值，称为干空气温度的绝热垂直递减率。 气温的垂直递减率：真实的大气气温度随高度分布r谁时间和空间的变化而变化，r=--dT/dz 温度层结：气温沿高度分布曲线或温度层结曲线。有四种：1、气温随高度增加而递减，即r>0称正常分布层结或递减层结；2、气温直减率等于或近似等于干绝热直减率，即r=rd称为中性层结；3、气温不随高度变化，即r=0称为等温层结；4、气温随高度增加而增加即r<0称为气温逆转或逆温。 粉尘的比电阻：直径一厘米，面积为一平方厘米的粉尘所具有的电阻比值。（适宜电除尘器处理的粉尘比电阻的范围10 4~2X10 10n.cm） 安息角：粉尘通过小孔连续地下落到水平面上时，堆积成的锥体母线与水平面的夹角。 临界粒径：其除尘效率可达100%，此时的尘粒粒径称为全分离粒径dc100. 分割粒径：除尘效率为50%时相应的尘粒粒径称为半分离粒径dc50.（分割粒径越小，表明除尘器的分离性能越好。） 影响袋式除尘器效率的因素是过滤速度：系指气体通过滤料层的平均速度（cm/s或m/min）即烟气实际体积流量与滤布面积之比。也称气布比。 液气比：处理惰性气体所消耗纯吸收剂的量。 对于已知气体流量G，要确定吸收欧剂流量L, G/L 判断题： 大气污染可分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性大气污染人类污染源：①燃料燃烧②工业生产过程③交通运输①②属于固定源③是流动源 人为污染分为：一级污染源和二级污染源（继发性污染源） 根据大气污染的发生源大气污染分煤烟型大气污染、石油型大气污染、混合型大气污染、特殊型大气污染。 大气颗粒物大小可分：①可吸入颗粒物（PM10）是指大气中粒径小于10um的固体微粒它的粒度小质量轻，能长期漂浮在大气中又叫浮游粒子或飘尘 ②降尘是指大气中粒径大于10um的固体微粒。 ③总悬浮颗粒（TSP）指大气中粒径小于100um的所有固体颗粒。 环境空气质量功能区分为三类：一、自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区 二、城镇规划中确定的居民区、商业交通居民混合 区、文化区， 一般工业区和 农村地区。三、特定工业区。 对流层的特点：气温随高度的增加而降低，大气有明显的垂直运动和水平运动，是主要的天气现象和大气污染发生处。 平流层特点：是大气垂直运动和水平运动微弱，无天气现象，温度随高度的分布由等温分布变为逆温分布； 中间层特点：大气有垂直运动，气温随高度的增加而降低。 厂址的选择：从防止大气污染的角度考虑，理想的建厂位置是污染物背景浓度小，大气扩散稀释能力强，排放的污染物被输送到城市或居民区的可能性最小的地方。 污染源相对居住区来说，应设在最小频率风向的上侧，是居住区受害时间最少。 污染源应位于农作物和经济作物抗害能力最弱的生长季节的主导风向的下侧，各种作物对不同有害气体的抗性不同，可合理调整工厂附件作物区的布局，以减少损失。 某一风向污染系数小，表示从该方向吹来的风所造成的污染小，所以污染源应设在污染系数最小方向的上侧。 粉尘的密度：1、真密度：以真实体积所得的密度称为粉尘的真密度。2、堆积密度：以堆积体积求的的密度称为粉尘的堆积密度。
液-固界面接触角的测量 一、实验目的 1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。 2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。 二、实验原理 润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上，由于性质不同，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿，后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状，则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外，如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中，则称为浸湿。上述各种类型示于图1。 图1 各种类型的润湿 当液体与固体接触后，体系的自由能降低。因此，液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下，当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。 图2 接触角 假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，这个平衡关系就是著名的Young方程，即 γSG- γSL= γLG·cosθ(1)
式中γSG，γLG，γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ是在固、气、液三相交界处，自固体界面经液体内部到气液界面的夹角，称为接触角，在0o-180o之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。 在恒温恒压下，粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是： 粘附润湿W a=γSG - γSL + γLG≥0 (2) 铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a，S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。 若将(1)式代入公式(2)、(3)，得到下面结果： W a=γSG+γLG－γSL=γLG(1+cosθ) (4) S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明，只要测定了液体的表面张力和接触角，便可以计算出粘附功、铺展系数，进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到，接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ＝90°作为润湿与否的界限，当θ＞90°，称为不润湿，当θ＜90°时，称为润湿，θ越小润湿性能越好；当θ角等于零时，液体在固体表面上铺展，固体被完全润湿。 接触角是表征液体在固体表面润湿性的重要参数之一，由它可了解液体在一定固体表面的润湿程度。接触角测定在矿物浮选、注水采油、洗涤、印染、焊接等方面有广泛的应用。 决定和影响润湿作用和接触角的因素很多。如，固体和液体的性质及杂质、添加物的影响，固体表面的粗糙程度、不均匀性的影响，表面污染等。原则上说，极性固体易为极性液体所润湿，而非极性固体易为非极性液体所润湿。玻璃是一种极性固体，故易为水所润湿。对于一定的固体表面，在液相中加入表面活性物质常可改善润湿性质，并且随着液体和固体表面接触时间的延长，接触角有逐渐变小趋于定值的趋势，这是由于表面活性物质在各界面上吸附的结果。 接触角的测定方法很多，根据直接测定的物理量分为四大类：角度测量法、长度测量法、力测量法，透射测量法。其中，液滴角度测量法是最常用的，也是最直截了当的一类方法。它是在平整的固体表面上滴一滴小液滴，直接测量接触角的大小。为此，可用低倍显微镜中装有的量角器测量，也可将液滴图像投影到屏幕上或拍摄图像再用量角器测量，这类方法都无法避免人为作切线的误差。本实验所用的仪器JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪就可采取量角法和量高法这两种方法进行接触角的测定。 三、仪器与药品 仪器：JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪，微量注射器，容量瓶，镊子，玻璃载片，涤纶薄片，聚乙烯片，金属片（不锈钢、铜等）。 试剂：蒸馏水，无水乙醇，十二烷基苯磺酸钠（或十二烷基硫酸钠）
自然安息角 简介 散料在堆放时能够保持自然稳定状态的最大角度（单边对地面的角度），称为“安息角”。在这个角度形成后，再往上堆加这种散料，就会自然溜下，保持这个角度，只会增高，同时加大底面积。在土堆、煤堆、粮食的堆放中，经常可以看见这种现象，不同种类的散料安息角各不相同。 粒子安息角又称粉尘静止角或堆积角。粉尘粒子通过小孔连续地落到水平板上时堆积成的锥体母线与水平面的夹角。许多粉尘安息角的平均值约为35°-40°，与粉尘种类、粒径、形状和含水率等因素有关。同一种粉尘，粒径愈小，安息角愈大；表面愈光滑或愈接近球形的粒子，安息较愈小；粉尘含水率愈大，安息角愈大。粉尘安息角是粉尘的动力特性之一，是设计除尘设备（如贮灰斗的锥体）和管（倾斜角）的主要依据。 安息角其实就是休止角。 常用材料的安息角 序号物料名称密度\t/m^3 运动安息角\（°）静止安息角\（°） 1 无烟煤（干、小） 0.7～1.0 27～30 27～45 2 烟煤 0.8～1.0 30 35～45 3 褐煤 0.6～0.8 35 35～50 4 泥煤 0.29～0. 5 40 45 5 泥煤（湿） 0.55～0.65 40 45 6 焦炭 0.36～0.53 35 50 7 木炭 0.2～0.4 - - 8 无烟煤粉 0.84～0.89 - 37～45 9 烟煤粉 0.4～0.7 - 37～45 10 粉状石墨 0.45 - 40～45 11 磁铁矿 2.5～3.5 30～35 40～45 12 赤铁矿 2.0～2.8 30～35 40～45 13 褐铁矿 1.8～2.1 30～35 40～45 14 硫铁矿（块） - 45 15 锰矿 1.7～1.9 - 35～45 16 镁砂（块） 2.2～2.5 - 40～42 17 粉状镁砂 2.1～2.2 - 45～50 18 铜矿 1.7～2.1 - 35～45 19 铜精矿 1.3～1.8 - 40
接触角的测量 [ 实验目的 ] 了解实验原理，掌握实验操作，学习测量接触角的方法，了解润湿过程和接触角的实际意义。 [ 仪器用具 ] JC2000C1接触角测量仪、载玻片、注射器、烧杯、蒸馏水 [ 原理概述 ] 当液滴自由地处于不受力场影响的空间时，由于界面张力的存在而呈圆球状。但是，当液滴与固体平面接触时，其最终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图1所示。
2 图1 接触角 假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，即 θγγγcos ///A L L S A S += （1） 式中γ S/A 、 γ L/A 、 γ S/L 分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹（包 含液体）的角度，称为接触角（contact angle ），θ在00 -1800 之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度，θ＝90o 可作为润湿与不润湿的界限，θ<90o 时可润湿，θ>90o 时不润湿。 润湿(wetting)的热力学定义是，若固体与液体接触后体系（固体和液体）的自由能G 降低，称为润湿。自由能降低的多少称为润湿度，用W S/L 来表示。润湿可分为三类：粘附润湿（adhesional wetting ）、铺展润湿（spreading wetting ）和浸湿（immersional wetting ）。可从图2看出。 图2 三类润湿 （1） 粘附润湿 如果原有的1m 2 固面和1m 2 液面消失，形成1m 2 固-液界面，则此过程的W A S/L 为： W A S/L ＝γ S/A +γ L/A -γ S/L （2） （2） 铺展润湿 当一液滴在1m 2 固面上铺展时，原有的1m 2 固面和一液滴（面积可忽略不计）均消失，形成1m 2 液面和1m 2 固－液界面，则此过程的W S S/L 为： W S S/L ＝γ S/A -γ L/A -γ S/L （3） （3） 浸湿 当1m 2 固面浸入液体中时，原有的1m 2 固面消失，形成1m 2 固－液界面，则此过程的W I S/L 为：
液-固界面接触角的测量实验报告 一、实验目的 1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。 2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。 二、实验原理 润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上，由于性质不同，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿，后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状，则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外，如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中，则称为浸湿。上述各种类型示于图1。 图1 各种类型的润湿 当液体与固体接触后，体系的自由能降低。因此，液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下，当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。
图2 接触角 假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，这个平衡关系就是著名的Young方程，即 γSG- γSL= γLG·cosθ(1) 式中γSG，γLG，γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ是在固、气、液三相交界处，自固体界面经液体内部到气液界面的夹角，称为接触角，在0o-180o之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。 在恒温恒压下，粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是： 粘附润湿W a=γSG - γSL + γLG≥0 (2) 铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a，S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。 若将(1)式代入公式(2)、(3)，得到下面结果： W a=γSG+γLG－γSL=γLG(1+cosθ) (4) S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明，只要测定了液体的表面张力和接触角，便可以计算出粘附功、铺展系数，进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到，接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ＝90°作为润湿与否的界限，当θ＞90°，
园林工程复习资料 园林用地竖向设计：园林中各个景点、各种设施及地貌等在高程上如何创造高低变化和协调统一的设计。 竖向设计的内容：1、地形设计2、园路、广场、桥涵和其他铺装场地的设计3、建筑和其它园林小品4、植物种植在高程上的要求5、排水设计6、管道综合 竖向设计的方法：等高线法模型法断面法 等高线：是一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面，与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。 等高线的性质：1、在同一条等高线上的所有点，其高程都相等2、每一条等高线都是闭合的3、等高线的水平间距的大小，表示地形的缓或陡。疏则缓，密则陡4、等高线一般不相交或重叠，只有在悬崖处等高线才可能出现相交5、等高线在图纸上不能直穿横过河谷、堤岸和道路等。 等高线在设计中的具体应用：1、陡坡变缓坡或缓坡变陡坡2、平垫沟谷3、削平山脊4、平整场地（最小坡度＞5‰一般集散广场坡度:1%-7% 足球场3‰-4‰篮球场2%-5% 排球场2%-5%）5、园路设计等高线的计算和绘制 影响土方工程量的几个因素：1、场地竖向设计是否遵循“因地制宜”的原则。2、园林建筑和地形的结合情况3、园路选线对土方工程量的影响4、多搞小地形，少搞或不搞大规模的挖湖堆山5、缩短土方调配运距，减少小搬运6、合理的管道布线和埋深，重力流管要避免逆坡埋管 方格网法的工作步骤：1、在附有等高线的施工现场地形图上作方格网控制施工现场，方格边长数取决于所要求的计算精度和地形变化的复杂程度。在园林中一般用20---40m；2、在地形图上用插入法求出各角点的原地形标高；3、依设计意图确定各角点的设计标高；4、比较原地形标高和设计标高，求得施工标高 零点线：所谓零点是指不挖不填的点，零点的连线就是零点线，它是挖方和填方区的分界线。 土方工程的种类：永久性和临时性 土壤的自然倾斜角（也可称作安息角）：土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角。 土方施工：1、准备工作：清理场地、排水、定点放线（平整场地的放线、自然地形的放线） 2、土方施工：土方的挖掘土方的运输土土方的填筑土方的压实 定点放线：在清场之后，为了确定施工范围及挖土或填土的标高，应按设计图纸的要求，用测量仪器在施工现场进行定点放线的工作。 1. 地表水源取水点周围半径100米的水域内严禁捕捞、泊船和游泳等可能污染水源的活动。 2.取水点上游1000米、下游100米的水域,不得排入工业废水和生活污水;沿岸防护范围内不得堆放废渣,不得设立有害化学物品仓库、堆占或装卸垃圾、粪便和有毒物品的码头 3.以地下水为水源的取水井周围半径30米内不得设厕所、渗水坑、粪池、垃圾堆等污染源。 给水系统；1）统一给水系统2）分质给水系统3）分区给水系统4）其他（ 分压给水系统、循环给水系统等） 给水管网的布置：1．按照总体规划布局的要求布置管网，在大型公园或风景区可以考虑分步建设的可能。2．干管布置方向应按供水主要流向延伸。3．管网布置必须保证供水安全可靠，干管一般沿主要道路布置，宜布置成环状，但应尽量避免布置在园路和铺装场地下敷设。4．力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。5．在保证管线安全不受破坏的情况下，干管宜随地形敷设，避开复杂地形和难于施工的地段，减少土方工程量。 给水管网的布置形式和布线要点：1、布置形式：1}树枝式管网：优点：布置方式简单，省管材。缺点：供水的保证率较差。2}环状管网：优点：把供水管网闭合成环，使管网供水能互相调剂。缺点：这种布置形式较费管材，投资较大。 2、管网的布线要点：P68 管网布置的一般规定：１.管道埋深：冰冻地区，埋设于冰冻线以下40cm处；不冻地区，覆土深度也不小于70cm。（管道也不是埋得越深越好，埋得过深工程造价也会提高） ２.阀门及消防栓：阀门：除安装在支管和干管的连接处外，为便于检修养护，每500m直线距离设一个阀门井。消防栓：间距通常是120m，距建筑不得少于5m，离车道不大于2m。 水头损失：水在管中流动，水和管壁发生摩擦，克服这些摩擦力而消耗的势能。水头损失包含沿程水头损失和局部水头损失。 排水系统的组成：1. 雨水排水系统 2. 污水排水系统 排水系统的体制：1. 分流制排水系统 2. 合流制排水系统 景观排水方式：1. 污、雨水管道在平面上可布置成树枝状，尽量利用自然地面或明沟排水； 2. 利用地形排水：地面排水的方式：拦、阻、蓄、分、导 利用地形排水，地表种植草皮，最小坡度为5%。 3. 明沟排水: 主要指土明沟 4. 管道排水 园林排水的特点：P104 工程措施：谷方、挡水石、护土筋、出水口（A、栅栏式B、消力阶式C、礓嚓式D、消力块式） 雨水排水管网中常见构筑物有：检查井、跌水井、雨水口、出水口。 井与井之间的最大间距在管径小于500mm时为50m。为了检查和清理方便，相邻检查井之间的管段应在一直线上。