欢迎来到麦多课文档分享! | 帮助中心 海量文档,免费浏览,给你所需,享你所想!
麦多课文档分享
全部分类
  • 标准规范>
  • 教学课件>
  • 考试资料>
  • 办公文档>
  • 学术论文>
  • 行业资料>
  • 易语言源码>
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 麦多课文档分享 > 资源分类 > PDF文档下载
    分享到微信 分享到微博 分享到QQ空间

    DIN 55660-1-2011 Paints and varnishes - Wettability - Part 1 Terminology and general principles《油漆和清漆 湿润性 第1部分 术语及一般原则》.pdf

    • 资源ID:659516       资源大小:297.77KB        全文页数:12页
    • 资源格式: PDF        下载积分:10000积分
    快捷下载 游客一键下载
    账号登录下载
    微信登录下载
    二维码
    微信扫一扫登录
    下载资源需要10000积分(如需开发票,请勿充值!)
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    如需开发票,请勿充值!快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。
    如需开发票,请勿充值!如填写123,账号就是123,密码也是123。
    支付方式: 支付宝扫码支付    微信扫码支付   
    验证码:   换一换

    加入VIP,交流精品资源
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    DIN 55660-1-2011 Paints and varnishes - Wettability - Part 1 Terminology and general principles《油漆和清漆 湿润性 第1部分 术语及一般原则》.pdf

    1、Dezember 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DINPreisgruppe 8DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 01.040.87; 87.040

    2、!$uA(“1823005www.din.deDDIN 55660-1Beschichtungsstoffe Benetzbarkeit Teil 1: Begriffe und allgemeine GrundlagenPaints and varnishes Wettability Part 1: Terminology and general principlesPeintures et vernis Mouillabilit Partie 1: Terminologie et principes gnrauxAlleinverkauf der Normen durch Beuth Ve

    3、rlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 12 SeitenDIN 55660-1:2011-12 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Begriffe 4 4 Allgemeine Grundlagen . 7 Literaturhinweise . 12 2 DIN 55660-1:2011-12 Vorwort Die vorliegende Norm wurde vom Arbeitskreis NA 002-00

    4、-07-15 AK Kontaktwinkel/Benetzbarkeit“ des NA 002-00-07 AA Allgemeine Prfverfahren fr Beschichtungsstoffe und Beschichtungen“ ausgearbeitet. DIN 55660 Beschichtungsstoffe Benetzbarkeit besteht aus: Teil 1: Begriffe und allgemeine Grundlagen Teil 2: Bestimmung der freien Oberflchenenergie fester Ober

    5、flchen durch Messung des Kontaktwinkels Teil 3: Bestimmung der Oberflchenspannung von Flssigkeiten mit der Methode des hngenden Tropfens Teil 4: Bestimmung des polaren und dispersen Anteils der Oberflchenspannung von Flssigkeiten aus einer Grenzflchenspannung Teil 5: Bestimmung des polaren und dispe

    6、rsen Anteils der Oberflchenspannung von Flssigkeiten aus Kontaktwinkelmessungen auf einem Festkrper mit rein dispersem Anteil der Oberflchenenergie 3 DIN 55660-1:2011-12 1 Anwendungsbereich Die Normenreihe DIN 55660 legt Prfverfahren zum Messen des Kontaktwinkels, zur Bestimmung der freien Oberflche

    7、nenergie einer festen Oberflche, einschlielich des polaren und des dispersen Anteils, zur Bestimmung der Oberflchenspannung von Flssigkeiten, einschlielich des polaren und des dispersen Anteils, zur berprfung der Messanordnung mit Referenzmaterialien mit optischen Methoden fest. Sie kann zur Charakt

    8、erisierung von Substraten, Beschichtungen und Beschichtungsstoffen eingesetzt werden. Dieser Teil von DIN 55660 legt Begriffe fest und erlutert die allgemeinen Grundlagen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Ve

    9、rweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN ISO 4618, Beschichtungsstoffe Begriffe 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN EN ISO 4

    10、618 und die folgenden Begriffe. 3.1 Begriffe zur Bestimmung der freien Oberflchenenergie 3.1.1 chemische Homogenitt chemisch einheitliche Zusammensetzung einer zu betrachtenden Oberflche 3.1.2 topologische Homogenitt gleichmige Beschaffenheit der makroskopischen Oberflche; Ebenheit und Gltte ANMERKU

    11、NG zu 3.1.1 und 3.1.2 Bei beiden Definitionen handelt es sich um rein qualitative Bewertungen der Oberflche. Im Hinblick auf die Kontaktwinkelmessung wird eine Oberflche als chemisch und topologisch hinreichend homogen angesehen, wenn beim Messen an mehreren Stellen auf der Oberflche keine signifika

    12、nten Unterschiede der Kontaktwinkel festgestellt werden knnen. Die Grenzen fr die Signifikanz knnen anwenderspezifisch nach laborblichen Methoden festgelegt werden. 3.1.3 freie Grenzflchenenergie Grenzflchenspannung Energie bzw. Spannung, welche aus den zwischenmolekularen Krften an Grenzflchen resu

    13、ltiert ANMERKUNG Der Begriff Grenzflchenenergie bezieht sich auf die Wechselwirkung zu festen Flchen und wird als freie Energie, bezogen auf die Flche, angegeben (Einheit mJ/m2). Der Begriff Grenzflchenspannung bezieht sich auf die Wechselwirkung zu Flssigkeiten und wird als Kraft je Lngeneinheit (m

    14、N/m) angegeben. Die jeweiligen Indices l“ fr liquid“ und s“ fr solid“ kennzeichnen die beteiligten Phasen. 4 DIN 55660-1:2011-12 3.1.4 freie Oberflchenenergie s freie Grenzflchenenergie einer Festkrperoberflche 3.1.5 Oberflchenspannung lGrenzflchenspannung einer Flssigkeitsoberflche im Gleichgewicht

    15、 mit ihrer Dampfphase ANMERKUNG 1 Die Oberflchenspannung wird als Kraft je Lngeneinheit (mN/m) angegeben. Sie entspricht im Zahlenwert der freien Energie der Grenz- bzw. Oberflche. ANMERKUNG 2 Die Oberflchenspannung entspricht der Arbeit, die verrichtet werden muss, um eine gegebene Oberflche um ein

    16、en bestimmten Betrag zu vergrern. 3.1.6 Grenzflchenenergie (fest/flssig) sl Energie an der Phasengrenze zwischen einer festen und einer flssigen Phase 3.1.7 Dreiphasenpunkt Punkt, an dem sich die feste Phase, die flssige Phase und die Gasphase berhren (siehe Bild 1) 3.1.8 Basislinie bei ebenen Probe

    17、nkrpern eine Gerade durch die beiden Dreiphasenpunkte (siehe Bild 1) 3.1.9 Kontaktwinkel Winkel zur Basislinie, der sich durch eine Tangente an die Tropfenkontur durch einen der Dreiphasenpunkte bildet (siehe Bild 1) ANMERKUNG Der Kontaktwinkel wird vorzugsweise in Grad () angegeben. 1 = (/180) Grad

    18、. Dieser Kontaktwinkel wird auch als thermodynamischer Gleichgewichtskontaktwinkel bezeichnet. Legende 1 Dreiphasenpunkt 2 Flssigkeit lOberflchenspannung der Flssigkeit sFreie Oberflchenenergie der Festkrperoberflche slGrenzflchenenergie zwischen Festkrperoberflche und Flssigkeit Kontaktwinkel Bild

    19、1 Benetzung 3.1.10 Aufsichtwinkel Winkel zur Ebene der Probenoberflche, unter dem der Tropfen beobachtet wird 5 DIN 55660-1:2011-12 3.1.11 Benetzung adhsiver Kontakt zwischen Festkrper und Flssigkeit 3.1.12 Benetzbarkeit Grad der Benetzung ANMERKUNG Kontaktwinkel = 0 bedeutet vollstndig benetzt und,

    20、 = 180 bedeutet nicht benetzt. 3.2 Begriffe zur Bestimmung der Oberflchenspannung von Flssigkeiten 3.2.1 hngender Tropfen an einer Kanle hngender Tropfen ANMERKUNG Der Krmmungsverlauf der Kontur eines hngenden Tropfens wird im Wesentlichen durch das Eigengewicht des Tropfens und dessen Oberflchenspa

    21、nnung bestimmt. Die Oberflchenspannung kann mittels Tropfenkonturanalyse aus der Form und Gre eines hngenden Tropfens berechnet werden. Voraussetzung dafr ist, dass der Tropfen gro genug (siehe DIN 55660-3) ist, damit seine Form auf Grund des Eigengewichts signifikant von der Kugelform abweicht (sie

    22、he Bild 2). Legende r1 Hauptkrmmungsradius X, Z Koordinatenachsen x, z kartesische Koordinaten eines Tropfenkonturpunktes s Bogenlnge vom Ursprung bis zum Tropfenkontur-Koordinatenpunkt p Tropfenkontur-Koordinatenpunkt Tangentenwinkel in p zur X-Achse Bild 2 Hngender Tropfen 3.2.2 Young-Laplace-Glei

    23、chung Gleichung, die den Differenzdruck p oberhalb und unterhalb einer gekrmmten Oberflche in Abhngigkeit von der Oberflchenspannung oder Grenzflchenspannung und den Hauptkrmmungsradien der Ober-flche (r1und r2) beschreibt: +=2111rrp (1) 6 DIN 55660-1:2011-12 3.2.3 Formparameter B dimensionsloser un

    24、d numerisch ermittelter Parameter, der bei der Analyse des Tropfenbildes die Form der Tropfenkontur beschreibt ANMERKUNG Der Formparameter B wird in der Literatur auch als Form-Faktor“, Shape-Parameter“ oder Bond-Number“ bezeichnet. apex1kaB= Dabei ist kapexder Hauptkrmmungsradius im Apex des Tropfe

    25、ns; a die Kapillarkonstante. ga=Dabei ist die Oberflchenspannung der zu untersuchenden Flssigkeit; die Dichtedifferenz der zu untersuchenden Flssigkeit gegenber der umgebenden Phase; g die lokale Schwerebeschleunigung. Herkunft der Bezeichnung: Die Bond-Number“ B ist eine dimensionslose Zahl, die da

    26、s Verhltnis von Gravitation und Krmmung beschreibt. In der Physik wird sie ber die Betrachtungen der Navier-Stokes-Gleichungen zur Beschreibung von Bewegungen von Fluiden eingefgt 1. 3.2.4 Fit-Fehler mittlerer Abstand der gemessenen Konturpunkte zur mathematisch ermittelten Modellvorhersage ANMERKUN

    27、G Angabe in Mikrometer je Messpunkt 2. 4 Allgemeine Grundlagen 4.1 Grundlagen zur Bestimmung der freien Oberflchenenergie Von Benetzung spricht man, wenn eine Flssigkeit mit einer festen Oberflche in Berhrung kommt. Dann zeigt die Flssigkeit eine typische Tropfenform. Das charakteristische Merkmal d

    28、es Tropfens ist der Winkel, den die Tangente an die Kontur im Dreiphasenpunkt mit der festen Oberflche bildet (Bild 1). Bei einem Kontaktwinkel = 0 ist eine Oberflche vollstndig benetzt. Die Beschreibung der Benetzbarkeit einer Festkrperoberflche mit einer Flssigkeit beruht auf der Adsorp-tionstheor

    29、ie (siehe 3 und 4). Die am liegenden Tropfen am Dreiphasenpunkt (Bild 1) wirksamen Krfte werden im Gleichgewichtszustand durch die Young-Gleichung beschrieben: coslsls+= (2) 7 DIN 55660-1:2011-12 Die Dupr-Young-Gleichung definiert die Adhsionsarbeit Wadbei der Benetzung: ( ) cos1coslllad+=+=W (3) Di

    30、e Lage des thermodynamischen Gleichgewichtszustandes, der zur Ausbildung des statischen Kontakt-winkels fhrt, hngt sowohl von Temperatur als auch Druck und anderen thermodynamischen Zustands-gren ab. Da die freie Grenzflchen- und die Oberflchenenergie auf unterschiedlichen Krften zwischen Atomen ode

    31、r Moleklen beruhen, ist es notwendig, zur Beurteilung der Benetzbarkeit die Polaritt zu bercksichtigen. Das nachfolgend beschriebene Modell basiert auf der Annahme, dass hauptschlich polare und disperse Wechselwirkungen vorherrschen. Beispiele fr polare Wechselwirkungen sind: ionische Wechselwirkung

    32、en; Dipol-Dipol-Wechselwirkungen; Wasserstoffbrckenbindungen; Elektronenpaarakzeptor- und -donor-Wechselwirkungen (Lewis-Sure-Base-Wechselwirkungen). Zu den unpolaren (dispersen) Wechselwirkungen gehren die Londonschen Wechselwirkungen. Nach Owens, Wendt, Rabel und Kaelble (OWRK) 5 und 6 ergibt sich

    33、 die Grenzflchenenergie slzwischen einem Festkrper (s fr solid“) und einer Flssigkeit (l fr liquid“) aus der Summe der Oberflchen-spannungen der beiden Phasen (s+ l), reduziert um die dispersen und polaren Wechselwirkungen an der Phasengrenze. Es gilt: und mit hoch Index p (polare Anteile) und hoch

    34、Index d (disperse Anteile). dlpll +=dspss +=Owens, Wendt, Rabel und Kaelble (OWRK) bercksichtigen diese Wechselwirkungen als verdoppelte Summe der geometrischen Mittelwerte der dispersen dlds und der polaren Spannungskomponenten plps der einzelnen Phasen, beschrieben in folgender Gleichung: +=plpsdl

    35、dslssl2 (4) Nach Einsetzen der Young-Gleichung (2) und Anpassung an die allgemeine Geradengleichung bxmy += (5) ergibt sich folgende Gleichung: ()dsdlplpsdll2cos1+=+(6) Aus dem Quadrat der Steigung m ergibt sich der polare Anteil der freien Oberflchenenergie des Festkrpers , aus dem Quadrat des Ordi

    36、natenabschnitts b der disperse Anteil . Aus der Summe der beiden Anteile resultiert die gesamte freie Oberflchenenergie des Festkrpers s. psdsBild 3 zeigt ein Beispiel einer Auswertung nach Owens, Wendt, Rabel und Kaelble. 8 DIN 55660-1:2011-12 Bild 3 Beispiel einer Auswertung nach Owens, Wendt, Rab

    37、el und Kaelble 4.2 Grundlagen zur Oberflchenspannungsmessung am hngenden Tropfen Hngt ein Flssigkeitstropfen an einer Kanle, so nimmt der Tropfen im Krftegleichgewicht eine charakteristi-sche Form an, aus der die Oberflchenspannung ermittelt werden kann. Die von der jeweiligen Hhe am Tropfen abhngig

    38、e Gravitationskraft kompensiert den Differentialdruck, der sich aus der Krmmung der Tropfenkontur an dieser Stelle ergibt. Der Differentialdruck resultiert aus den senkrecht aufeinander stehenden Hauptkrmmungsradien in der folgenden Weise: +=2111rrp (7) Diese Gleichung beschreibt den Unterschied zwi

    39、schen dem Druck unter und ber einem gekrmmten Ober-flchenausschnitt eines Tropfens mit den Hauptkrmmungsradien r1und r2(siehe Bild 2). Der Differential-druck p ist die Druckdifferenz zwischen der Innen- und der Auenseite des Tropfens; er wird durch die oberflchenminimierte spezifische Energie der Ob

    40、erflchenspannung bewirkt. Fr einen in z-Richtung rotationssymmetrisch hngenden Tropfen ist, ausgehend von Gleichung (7), eine analytisch-geometrische Beschreibung der Hauptkrmmungsradien mglich. Die Tangente am Schnittpunkt der z-Achse mit dem Scheitelpunkt (Apex) des Tropfens bildet die x-Achse. Da

    41、s Tropfenprofil ist durch Wertepaare (x,z) in der xz-Ebene gegeben. Im Krftegleichgewicht gilt die Beziehung gzpp = papex(8) Dabei ist papexdie Druckdifferenz am Scheitelpunkt; ppdie Druckdifferenz am Punkt P (x,z); die Dichtedifferenz zwischen Tropfenflssigkeit und umgebender Phase; g die lokale Sc

    42、hwerebeschleunigung. 9 DIN 55660-1:2011-12 Mit den Hauptkrmmungen k (Kehrwerte der Hauptkrmmungsradien r) und der Young-Laplace-Gleichung erhlt man: ( )apex,2apex,1apexkkp += (9) ( )p,2p,1pkkp += (10) Dabei ist kapex,1(2)die Hauptkrmmungen am Scheitelpunkt; kp,1(2)die Hauptkrmmungen am Punkt P (x,z)

    43、. Die Hauptkrmmungen am Scheitelpunkt sind aufgrund der Axialsymmetrie des Tropfens in allen Richtungen gleich ( kapex). Aus der Differentialgeometrie kennt man die analytischen Ausdrcke fr die Krmmungen der Hauptnormalenschnitte am Punkt P (x,z): 2/3222p,1dd1dddd+=xzxzsk 11)2/12p,2dd11ddsin+=xzxxzx

    44、k (12) Aus den Gleichungen (8) bis (12) ergibt sich: xgpzks sin2ddapex=13)Dabei ist s die Bogenlnge entlang des Tropfenprofils; der Winkel zwischen der Tangente im Punkt P (x,z) und der x-Achse Gleichung (13) beschreibt das Profil eines hngenden Tropfens im Krftegleichgewicht. Zur Lsung der Gleichun

    45、g wird sie in eine dimensionslose Form berfhrt. Dazu dienen folgende Definitionen: gpakaBasSazZaxX=:mit;1;apexDabei ist B der dimensionslose Formparameter des hngenden Tropfens; a die Kapillarkonstante. Mit diesen Definitionen kann Gleichung (13) auch folgendermaen ausgedrckt werden: sindd;cosdd;sin

    46、2dd=SZSXXZBS(14) 10 DIN 55660-1:2011-12 Am Scheitelpunkt gelten die Randbedingungen X = Z = S = = 0. Daraus ergibt sich: BX1sin=(15) Gleichung (14) wird, zusammen mit den Anfangsbedingungen aus Gleichung (15), als Fundamentalgleichung eines hngenden Tropfens bezeichnet. B ist der einzige Parameter,

    47、der die Form des Tropfenprofils beschreibt. Er wird deshalb Formparameter genannt. Weiterhin ergibt sich, dass die Oberflchenspannung bei bekannter Dichtedifferenz berechnet werden kann, wenn das relative Grenverhltnis a eines gemessenen Tropfens zum entsprechenden theoretischen Tropfenprofil bestim

    48、mt wird. Durch Variation des Formparameters B knnen nach einem numerischen Integrationsverfahren theoretische Tropfenprofile berechnet werden. Wenn das theoretische Tropfenprofil dem gemessenen Tropfenprofil bestmglich entspricht, kann die Oberflchenspannung berechnet werden. 11 DIN 55660-1:2011-12 12 Literaturhinweise 1 J. G. Webster: Measurement, Instrumentation,


    注意事项

    本文(DIN 55660-1-2011 Paints and varnishes - Wettability - Part 1 Terminology and general principles《油漆和清漆 湿润性 第1部分 术语及一般原则》.pdf)为本站会员(sofeeling205)主动上传,麦多课文档分享仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知麦多课文档分享(点击联系客服),我们立即给予删除!




    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    copyright@ 2008-2019 麦多课文库(www.mydoc123.com)网站版权所有
    备案/许可证编号:苏ICP备17064731号-1 

    收起
    展开