333

Rys. 12.1. Kontakt między kroplą cieczy a powierzchnią

Mówiąc ogólnie, ciecz będzie zwilżać powierzchnię ciała stałego i płynąć po niej, jeżeli energia powierzchniowa ciała stałego jest duża w porównaniu z sumą energii powierzchniowych cieczy i granicy faz stałej i ciekłej, czyli

rs>r_SL ⁺ rLv

Warunkiem całkowitego zwilżenia powierzchni przez ciecz jest wartość kąta zwilżania równa zeru. Gdy kąt 0 zawarty jest w granicach od 0 do 90° (1 > cos0 > 0), mówi się, że ciecz zwilża ciało stałe, natomiast gdy 0jest zawarty w przedziale od 90 doi80° (0 > cos|0j-l), przyjmuje się, że ciecz nie zwilża ciała stałego. Związku z tym cos0 często nazywany jest Współczynnikiem zwilżania.

W procesie lutowania na wielkość kąta zwilżania, a tym samym na zwilżalność, wpływa się przez odpowiedni dobór lutu, który powinien w stanie ciekłym wykazać możliwie małe napięcie powierzchniowe. Roztopione metale i stopy charakteryzują się różnymi wartościami napięcia powierzchniowego, przy czym w dużej mierze zależy ono od temperatury. Im temperatura jest wyższa tym napięcie powierzchniowe jest niższe.

Zwykle jako luty stosuje się nie czyste metale, lecz ich stopy, zawierające mniejszą lub większą ilość różnych pierwiastków. Wpływ ich na wielkość napięcia powierzchniowego jest różny, np. sód, bizmut i ołów zmniejszają napięcie powierzchniowe lutów na osnowie cyny, natomiast miedź, kadm, mangan, cynk i aluminium napięcie to powiększają. Sódjbizmufjpotas i wapń zmniejszają napięcie powierzchniowe lutów na osnowie bizmutu itd.

Ze zjawiskiem zwilżania łączy się ściśle zjawisko włoskowatości, występujące w cienkich rurkach (kapilarach) oraz w szczelinach. Polega ono na tym, że ciecz dobrze zwilżająca materiał rurkfjDdnosi się w niej na pewną wysokość (w stosunku do poziomu cieczy w naczyniu) i tworzy menisk wklęsły, ciecz nie zwilżająca opada poniżej poziomu i tworzy menisk wypukły (rys. 12.2). Wysokość podnoszenia się cieczy między dwoma powierzchniami oddalonymi od siebie na odległość d określa wzór

t?

>

333