42铝锗合金对泡沫铝发泡剂的润湿性研究

5.2.3界面的移动

Al-Ge 合金/发泡剂体系润湿性的影响由Yong's方程可知，当界面处于平衡状态时，界面接触角由系统各表面的比表面能决定。由于化学润湿过程是一个物质溶解、扩散和反应过程，界面区域液相和固相成分不断发生变化，即界面产物的组成和结构在不断变化，其相应的热力学性质也在不断地发生变化，这使得界面接触角大小也随着润湿过程的进行不断地发生变化。

界面的不平整显然是由于扩散层体积膨胀遇到发泡剂基体的阻挡而向外突起所致，这在钛板的润湿实验中特别明显。在扩散层体积增大的情况下，由于表面扩散速度要大于体扩散的速度，金属液滴与氢化物基体的反应将首先发生在由气相、金属液相及氢化物固相在液滴边界形成三相线上，并最先在此处达到平衡，而内部界面发生的反应要相对滞后一些，即扩散层中的反应会在三相线上反应达到平衡后，缓慢地进行。之后，随着反应进行，扩散层体积有继续增大的趋势。并且随着扩散层体积增大，它将发生横向移动，这样，刚刚在三相线上形成的平衡将遭到破坏。这时，金属液滴表面的扩散作用将再度起主导作用，使三相线向前移动，促使三相线再次形成。这样，在三相平衡的破坏、恢复、再破坏、再恢复的不断反复的动态过程中，液滴得到充分扩展，润湿性也得到改善。这也是润湿角在起初的50s内变化迅速的原因。

然而随着时间的变化，Al-Ge合金基体与固定相形成了高熔点的Al-Ti,Al-Zr合金，这样就降低了液滴的流动性，所以实验中测得的接触角的变化都不大，最终接触角为一个常数。