ASTM D7334-08 الممارسة القياسية لقابلية سطح الطلاءات والركائز والأصباغ للبلل عن طريق تحسين قياس زاوية التلامس

ASTM D7334-08 الممارسة القياسية لقابلية سطح الطلاءات والركائز والأصباغ للبلل عن طريق تحسين قياس زاوية التلامس

يصف المعيار "ASTM D7334-08 الممارسة القياسية لقابلية ترطيب السطح للطلاءات والركائز والأصباغ من خلال تطوير قياس زاوية التلامس" الذي طورته الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM) تطبيقًا لقياس زاوية التلامس عند تطبيق قطرة سائلة على سطح مطلي أو ركيزة أو قرص صبغة مسبق التشكيل.

ASTM D7334-08 الممارسة القياسية لقابلية سطح الطلاءات والركائز والأصباغ للبلل عن طريق تحسين قياس زاوية التلامس

هناك نوعان من زوايا الاتصال: المتقدمة والمتراجعة. تتناول هذه المواصفة القياسية زوايا الاتصال التقدمية فقط. يهدف هذا التطبيق إلى استكمال تعليمات الشركة المصنعة للجهاز المستخدم لإجراء القياسات، ولكن ليس المقصود منه استبدالها.

السائل الاختباري الشائع هو الماء، ولكن يمكن استخدام العديد من السوائل الأخرى، مثل المذيبات ومحاليل المواد الخافضة للتوتر السطحي والمشتتات، وحتى الأصباغ السائلة. يعتمد هذا التطبيق على علم قياس الزوايا، والذي يتضمن ملاحظة قطرة ثابتة من سائل الاختبار على ركيزة صلبة. على الرغم من أن زوايا التلامس تخضع للتوتر السطحي، إلا أنه لا يمكن استخدام هذا المعيار لقياس التوتر السطحي بشكل مباشر.

ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية:

  • زاوية التلامس المتقدمة هي زاوية التلامس التي يتم قياسها فورًا بعد وضع السقوط الجالس على السطح. تتمتع القطرة بحجم أقصى مسموح به لمنطقة واجهة السائل والصلب، وأي إضافة سوف تتسبب في تمدد القطرة وزيادة مساحة واجهة السائل والصلب. يمكن اعتبار ذلك بمثابة زاوية ترطيب حيث تكون القطرة جاهزة لتبليل المنطقة الإضافية. هذه هي زاوية التلامس المستخدمة في هذه الطريقة وفي معظم قياسات الطلاء.
  • زاوية التلامس هي الزاوية المتضمنة التي يتم صنعها بواسطة قطرة بين الركيزة والظل المرسوم عند نقطة التقاطع بين الركيزة كما هو موضح في الشكل. هذه هي الزاوية التي تتشكل عند حدود الطور الثلاثي حيث يتقاطع السائل والغاز (الهواء) والصلب.
  • زاوية التلامس المتراجعة هي زاوية التلامس التي يتم قياسها عند إزالة المادة من القطرة وانكماشها. ستقل مساحة الواجهة بين السائل والصلب. هذه هي زاوية البلل.
  • القطرة الخاملة هي قطرة سائلة فوق سطح أفقي.
  • غالبًا ما يتم استخدام مصطلحي التوتر السطحي والطاقة السطحية بالتبادل. إنهم متماثلون عدديًا، ولكن لديهم وحدات مختلفة. هذه هي مقاييس التأثير الناتج عن قوى التماسك الجزيئية غير المتوازنة على السطح والتي تتسبب في انكماش السطح وتصرفه مثل الفيلم أو الغشاء. تمتلك جزيئات السطح طاقة حرة أعلى من الجزيئات الموجودة في المادة السائبة. الطاقة الحرة الزائدة هي ما يسمى بالطاقة السطحية. ومع ذلك، فإن ما يتم قياسه عادة هو التوتر السطحي، وهو القوة المطلوبة لكسر فيلم بطول معين.

عند إجراء الاختبار، يتم وضع حجم محدد من الماء أو قطرة أخرى متفق عليها من سائل الاختبار على عينة الاختبار باستخدام حقنة. يتم قياس زاوية التلامس بإحدى الطريقتين:

  • من خلال مشاهدة القطرة الثابتة من خلال مجهر مزود بمقياس الزوايا لقياس الزاوية بشكل مباشر.
  • من خلال التقاط صورة للقطرة، ثم قياسها باستخدام المنقلة أو استخدام برنامج مناسب لمعالجة الصورة وقياس الزاوية.

تعتبر هذه المواصفة مفيدة لتحديد قابلية الأسطح للبلل. السطح الذي يسهل تبليله هو السطح الذي من المرجح أن يوفر الطلاء عليه التصاقًا ومظهرًا جيدًا ويكون أقل عرضة للتعرض لعيوب مرتبطة بالتوتر السطحي مثل الزحف والحفر والثقوب الصغيرة وقشر البرتقال.

يمكن أيضًا استخدام هذه المواصفة القياسية لاختبار قابلية بلل الأسطح الصبغية، لا سيما عن طريق المواد الخافضة للتوتر السطحي أو المشتتات القائمة على الراتنج أو قواعد المطاحن. من المرجح أن تكون الأصباغ التي تتبلل بسهولة أسهل في التفريق، ومن المرجح أن تقوم المشتتات/قواعد الطحن التي تبلل الأصباغ محل الاهتمام بتفريق تلك الأصباغ بشكل جيد.

على الرغم من أن زاوية التلامس تخضع لقوى التوتر السطحي للسائل الاختباري وسطح الاختبار، إلا أن الزاوية لا يمكنها توفير قيمة مباشرة للتوتر السطحي.

تشير قيمة زاوية التلامس المتقدمة المنخفضة (حتى 45 درجة) إلى البلل، وتشير الزوايا التي تتراوح بين 10 إلى 20 درجة إلى البلل الممتاز.

يمكن استخدام الماء كسائل اختبار لتحديد (عبر زاوية اتصال تدريجية) ما إذا كان السطح محبًا للماء (زاوية تصل إلى 45 درجة)، أو كارهًا للماء (زاوية 90 درجة على الأقل)، أو في مكان ما بينهما (زاوية بين 45 درجة و90 درجة). تم استخدام زوايا ملامسة الماء للتنبؤ بنظافة السطح قبل وبعد عمليات التنظيف، وسهولة ترطيب الأسطح ذات الطلاءات القائمة على الماء، وفعالية عمليات الشطف.

يمكن أيضًا استخدام سائل عضوي، مثل المذيب، لتوصيف الركيزة أو الطلاء أو الصبغة. تعتمد زاوية التلامس الناتجة على التوترات السطحية للسائل وسطح الاختبار. لن يتم ترطيب سطح الاختبار ذو التوتر السطحي (الطاقة) المنخفض بواسطة سائل ذو توتر سطحي مرتفع.

بالإضافة إلى الماء والمذيبات، يمكن استخدام مستحلب السطحي أو محلول التشتت لاختبار سطح الصبغة. يجب على أي سائل اختبار يحتمل أن يكون بمثابة موزع لصبغة الاختبار أن يبلل الصبغة جيدًا وإلا فلن يعمل كموزع.

يمكن استخدام قياسات زاوية التلامس لرسم خريطة للأسطح لمعرفة مدى قابليتها للماء، أو وجود مكونات ذات توتر سطحي منخفض أو ملوثات، أو الاختلافات في التركيب. وتكون هناك حاجة إلى طرق تحليلية أخرى، مثل المجهر بالأشعة تحت الحمراء، لتحديد المجموعات الكيميائية التي تؤدي إلى اختلافات زاوية التلامس.

يمكن استخدام طريقة الاختبار هذه على جميع الطلاءات والركائز تقريبًا ويمكن توسيعها لتشمل الصبغات عن طريق ضغط مسحوق الصبغة في قرص صلب.

تتمتع مؤسستنا، التي تحاول دعم الشركات من كل القطاعات بمجموعة واسعة من دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم التي أجرتها لسنوات، بطاقم عمل قوي يتابع عن كثب التطورات في العالم في مجال العلوم والتكنولوجيا ويحسن نفسه باستمرار. وفي هذا السياق، يتم أيضًا تقديم خدمات الاختبار للشركات وفقًا للمعيار "ASTM D7334-08 تطبيق معيار قابلية البلل السطحي للطلاءات والركائز والأصباغ من خلال تحسين قياس زاوية التلامس".

واتس اب