Caracterización de superficies

Medición del ángulo de contacto estático

La medición del ángulo de contacto estático es una técnica fundamental para determinar las propiedades humectantes de una superficie. Consiste en colocar una gota de líquido sobre un sustrato sólido y medir el ángulo formado en la interfaz líquido-sólido. Este ángulo, conocido como ángulo de contacto, proporciona información sobre la energía superficial del sólido y la tensión interfacial entre el líquido y el sólido. Un ángulo de contacto alto indica una humectabilidad baja, lo que sugiere una superficie hidrófoba, mientras que un ángulo de contacto bajo indica una humectabilidad alta, lo que sugiere una superficie hidrófila. Las mediciones estáticas del ángulo de contacto son esenciales para evaluar los tratamientos superficiales, los revestimientos y la limpieza de los materiales.

Medición del ángulo de balanceo

La medición del ángulo de desprendimiento, también conocido como ángulo de deslizamiento o ángulo de inclinación, complementa el análisis del ángulo de contacto estático evaluando la movilidad de una gota sobre una superficie inclinada. En este método, una superficie se inclina gradualmente hasta que la gota comienza a moverse, y el ángulo en el que esto ocurre se registra como el ángulo de deslizamiento. Esta medición proporciona información adicional sobre el comportamiento dinámico de humectación y las propiedades de adherencia de la superficie. Los ángulos de deslizamiento bajos indican que la superficie tiene poca adherencia y que las gotas de líquido pueden deslizarse fácilmente, lo que es deseable en aplicaciones que requieren propiedades de autolimpieza o antihielo. Juntas, las mediciones del ángulo de contacto estático y del ángulo de deslizamiento ofrecen una comprensión exhaustiva de las características superficiales y sus implicaciones prácticas en diversas aplicaciones.

Determinación de la energía superficial

El conocimiento de la energía superficial es un requisito previo importante para comprender e influir en los fenómenos interfaciales en diversas aplicaciones científicas e industriales. La energía superficial se determina mediante la medición del ángulo de contacto de una gota líquida sobre una superficie sólida. La energía superficial de los sólidos influye en su comportamiento de humectación, adhesión y compatibilidad con otros materiales, desempeñando un papel esencial en el desarrollo y evaluación de revestimientos y adhesivos.

Determinación de la tensión superficial

La tensión superficial de los líquidos determina su propagación y la formación de gotas y tiene un impacto significativo en procesos como la emulsificación y la formación de espuma. También se utiliza en aplicaciones como la impresión por chorro de tinta. La tensión superficial se mide por el ángulo de contacto de una gota líquida, lo que permite comprender cómo interactúan los líquidos con las superficies y otros líquidos. Comprender la tensión superficial es crucial para optimizar diversos procesos industriales y mejorar el rendimiento de los productos.

Adherencia estática al hielo

Un método de laboratorio rápido y sencillo para determinar la adherencia del hielo es importante para el desarrollo de revestimientos antihielo. El método de laboratorio desarrollado por AAC utiliza una prueba de empuje de hielo sin impacto que puede determinar rápidamente la fuerza de cizallamiento de la adherencia del hielo a un revestimiento en el rango de 10 kPa a 1 MPa.

Pruebas de adherencia y dureza al rayado

Los ensayos de adherencia sirven para determinar, por un lado, la fuerza de adherencia entre el revestimiento y el sustrato y, por otro, la cohesión interna de un sistema de revestimiento (por ejemplo, una estructura multicapa). Para ello, se realizan ensayos de corte transversal y ensayos de dureza al rayado.