Чуйко М. М. Контроль змочування рідинами поверхонь твердих тіл імпедансним методом

Дисертаційна робота присвячена розробленню методу та приладу для проведення експрес-контролю ступеня змочування рідиною поверхні твердого тіла для комплексної оцінки змочувальних властивостей досліджуваної системи «тверде тіло - рідина – газ». На основі аналізу існуючих методів вимірювання поверхневих натягів рідин, твердих тіл та крайового кута змочування встановлено основні підходи для можливості визначення кількісної оцінки параметрів, що характеризують взаємодію контактуючих фаз при змочуванні рідиною поверхні твердого тіла. У роботі запропоновано застосовувати комплексну оцінку якісних параметрів змочування на основі швидкості розтікання рідини поверхнею досліджуваного тіла, а саме за швидкістю зміни площі розтікання, так як дана фізична величина залежить від змочування рідиною поверхні твердого тіла, поверхневого натягу рідини і твердого тіла, в’язкості рідини, а також від стану поверхні твердого тіла. Розроблено математичну модель процесу змочування рідиною поверхні твердого тіла на основі залежності крайового кута змочування від поверхневого натягу та діелектричних властивостей рідини при її розтіканні поверхнею твердого тіла, що дає можливість реалізувати процес контролю змочування та розтікання за зміною електричних параметрів досліджуваної системи. Запропоновано здійснювати оцінювання ступеня змочування рідиною поверхні твердого тіла за бальною шкалою, що забезпечує ранжування рідин за їхніми змочувальними властивостями. Бали визначаються за кутами нахилу лінеаризованих апроксимованих залежностей зміни імпедансу в часі при розтіканні рідини. Для реалізації запропонованого методу контролю розроблено конструкцію та виготовлено прилад, котрий здійснює експрес-контроль ступеня змочування. Здійснено метрологічний аналіз розробленого приладу на основі концепції невизначеності, в ході якого проаналізовано фактори впливу на процес вимірювання імпедансу для контролю ступеня змочування, і проведені його лабораторні випробування шляхом контролю процесу змочування та розтікання рідин поверхнями твердих тіл.