Измерения краевого угла смачивания методом прикреплённого пузыря (висячая капля)

На данном этапе исследования необходимо изучить способность покрытий смачивается жидкостью. Для этого необходимо провести эксперименты с разными типами жидкости (вода и глицерин). Эксперимент проходит по пункту 2.2.4 Метод прикреплённого пузыря (висячая капля).

Данные после измерения, методом прикреплённого пузыря с нанесённой водой, вносим в таблицу 6.

Таблица 6 ̶ Результаты измерений по пункту 2.2.4

Вода, висячая капля
образцы	ширина d, мм	высота h, мм
Контроль	-	-
Контроль	4,7	0,5
SnCl4×5H2О	3,05	0,9
SnCl4×5H2О		0,75
CuCl2+SnCl4	2,49	0,58
CuCl2+SnCl4	2,35	0,45
ZnCl2+SnCl4	1,82	0,75
ZnCl2+SnCl4	2,82	0,75
CdCl2+SnCl4	2,25	0,7
CdCl2+SnCl4		0,79
MnCl2+SnCl4	1,885	0,7
MnCl2+SnCl4	1,7	0,7
KMnO4+SnCl4	1,99	0,585
KMnO4+SnCl4	2,85	0,79

По формуле (20) рассчитываем краевой угол, среднее значение и вносим в таблицу 7.

Таблица 7 ̶ Результаты вычислений по формуле (21)

Вода, висячая капля
образцы	cos q	краевой угол q,°
Контроль	-	-
Контроль	1,204730647	69,02598154
Среднее	69,02598154
SnCl4×5H2О	1,461706531	83,74961508
SnCl4×5H2О	1,3125	85,20071061
Среднее	84,47516285
CuCl2+SnCl4	1,119371242	64,1352479
CuCl2+SnCl4	1,055827297	60,49444804
Среднее	62,31484797
ZnCl2+SnCl4	0,883234211	70,6055926
ZnCl2+SnCl4	1,279566546	73,31376269
Среднее	71,95967765
CdCl2+SnCl4	1,102839506	83,18804918
CdCl2+SnCl4		87,29577951
Среднее	85,24191435
MnCl2+SnCl4	0,938388436	53,76569692
MnCl2+SnCl4	0,811799308	46,51267416
Среднее	50,13918554
KMnO4+SnCl4	0,996551911	87,09821856
KMnO4+SnCl4	1,316756202	85,44457302
Среднее	76,27139579

Из таблицы 7 делаем вывод. Наименьшая адгезия у покрытия SnCl₄×5H₂О и CdCl₂+SnCl₄. Эти показатели совпадают с результатами из таблицы 6.Образцы покрыты CdCl₂+SnCl₄, SnCl₄×5H₂О и KMnO₄+ SnCl₄ имеют наилучшие антиадгезионные свойства по сравнению с контролем.

Повторим этот же опыт, заменив воду глицерином. Данный опыт проведём по методу растекающейся капли (лежачей). По завершению измерения внести в таблицу 8.

Таблица 8 ̶ Результаты измерений по пункту 2.2.4

Глицерин, висячая капля
образцы	ширина d, мм	высота h, мм
Контроль	2,6	0,4
Контроль	2,75	0,3
SnCl4×5H2О	1,9	0,7
SnCl4×5H2О	2,45	0,6
CuCl2+SnCl4	1,95	0,65
CuCl2+SnCl4	2,02	0,55
ZnCl2+SnCl4	2,18	0,7
ZnCl2+SnCl4	1,95	0,68
CdCl2+SnCl4	1,8	0,65
CdCl2+SnCl4		0,97
MnCl2+SnCl4	1,9	0,7
MnCl2+SnCl4	1,7	0,62
KMnO4+SnCl4	1,8	0,8
KMnO4+SnCl4		0,65

По формуле 20 рассчитываем краевой угол, среднее значение и вносим в таблицу 9.

Таблица 9 ̶ Результаты вычислений по формуле (21)

Глицерин, висячая капля
образцы	cos q	краевой угол q,°
Контроль	1,023668639	58,65189264
Контроль	1,042396694	59,72493116
Среднее	59,1884119
SnCl4×5H2О	0,780858726	84,73990938
SnCl4×5H2О	0,933511037	83,48624255
Среднее	83,11307597

Продолжение таблицы 9.

Глицерин, висячая капля
образцы	cos q	краевой угол q,°
CuCl2+SnCl4	0,570428994	32,68317387
CuCl2+SnCl4	0,888324919	50,8972687
Среднее	41,79022129
ZnCl2+SnCl4	1,077576803	61,74060293
ZnCl2+SnCl4	0,946949638	54,25621769
Среднее	57,99841031
CdCl2+SnCl4	0,632376543	106,23250699
CdCl2+SnCl4	1,7809	102,0380537
Среднее	104,13528036
MnCl2+SnCl4	1,091108033	62,5158853
MnCl2+SnCl4	1,0244	58,69379653
Среднее	60,60484092
KMnO4+SnCl4	0,64	36,66929889
KMnO4+SnCl4	0,7825	44,83394747
Среднее	40,75162318

Из таблицы 9 делаем вывод. Наименьшая адгезия у покрытия SnCl₄×5H₂О и CdCl₂+SnCl₄. Эти показатели совпадают с результатами из таблиц 8 и 5. Образцы покрыты CdCl₂+SnCl₄, SnCl₄×5H₂О и KMnO₄ имеют наилучшие антиадгезионные свойства по сравнению с контролем.

Измерение светопропускания покрытий оптическим методом

Для производства стёкол для автомобилей необходимо соблюдать требования гост 8.829-2013 на светопропускание. Для этого производим измерения наших покрытий на предметном стекле. Перед измерением выполнить Измерение производим по пункту 2.2.5.

В таблице 10 указаны результаты измерения 7 образцах.

Таблица 10 ̶ Результаты измерения оптической плотности при длинах волн 350-720 нм

Длина волны, нм	Оптическая плотность
MnCl2	PbCl2	CuCl2	CdCl2	AgNO3	ZnCl2	SnCl4
	0,043	0,112	0,145	0,091	0,01	0,117	0,018
	0,046	0,105	0,126	0,074	0,015	0,1	0,018
	0,051	0,093	0,113	0,061	0,019	0,085	0,018
	0,054	0,079	0,102	0,051	0,026	0,077	0,018
	0,062	0,069	0,086	0,044	0,041	0,072	0,017
	0,065	0,062	0,077	0,039	0,058	0,067	0,017
	0,066	0,053	0,068	0,036	0,054	0,063	0,017
	0,063	0,052	0,061	0,038	0,038	0,052	0,019
	0,065	0,051	0,056	0,042	0,022	0,044	0,017
	0,062	0,048	0,05	0,045	0,018	0,04	0,017
	0,066	0,047	0,047	0,041	0,014	0,045	0,017
	0,069	0,046	0,045	0,043	0,011	0,046	0,015
	0,068	0,047	0,044	0,046	0,01	0,039	0,016
	0,069	0,048	0,042	0,048	0,009	0,043	0,014
	0,069	0,05	0,042	0,052	0,009	0,043	0,015
	0,069	0,051	0,043	0,05	0,008	0,046	0,015
	0,069	0,053	0,044	0,052	0,009	0,047	0,014
	0,069	0,055	0,046	0,052	0,007	0,048	0,014
	0,068	0,057	0,046	0,053	0,008	0,049	0,014
	0,067	0,057	0,046	0,053	0,004	0,05	0,014
	0,067	0,058	0,048	0,054	0,004	0,053	0,014
	0,065	0,06	0,05	0,056	0,004	0,056	0,014
	0,064	0,061	0,051	0,052	0,006	0,059	0,014
	0,064	0,062	0,054	0,059	0,006	0,061	0,013
	0,062	0,063	0,055	0,054	0,007	0,064	0,014
	0,063	0,064	0,056	0,061	0,006	0,064	0,013
	0,06	0,067	0,059	0,059	0,006	0,064	0,013
	0,06	0,067	0,059	0,05	0,005	0,064	0,014
	0,058	0,069	0,06	0,062	0,005	0,064	0,012
	0,058	0,067	0,061	0,063	0,006	0,066	0,011
	0,055	0,068	0,063	0,065	0,005	0,068	0,013
	0,053	0,069	0,063	0,064	0,005	0,069	0,012
	0,05	0,07	0,064	0,065	0,005	0,069	0,011
	0,049	0,071	0,067	0,064	0,006	0,07	0,012
	0,048	0,068	0,066	0,07	0,005	0,07	0,012
	0,047	0,07	0,068	0,064	0,005	0,07	0,012
	0,048	0,068	0,068	0,063	0,004	0,07	0,011
	0,046	0,069	0,069	0,063	0,004	0,074	0,011

Проанализировав результаты из таблицы 10 делаем выводы. Минимальное разница между контролем SnCl₄×5H₂О говорит о тонком и ровном слое.

По результатам оптической плотности и длины волны строим график.

Рисунок 3.1 – График зависимости оптической плотности к длине волны

По результатам построенного графика Рисунок 3.1 делаем вывод. Образец AgNO₃ имеет пик на длинах волн 390-410 нм. По графику видно, в видимом свете (400-700 нм) образцы не имеют «искажений». Из этого следует наличие на поверхности стекла полупроводниковой плёнки так как, пик находится в районе ультрафиолетовое излучении (до 350) нм. Этот результат мы видим у следующих образцов: ZnCl₂, PbCl₂, CuCl₂, CdCl₂.

3.3.4 Измерение сопротивления с помощью ВИК ̶ УЭС

Для данного измерения необходимо очистить предметные стекла по методу указанных в пунктах 2.2.1.1, 2.2.1.2 и 2.2.1.3.

Далее проводим измерение по пункту 2.2.6 Метод определения сопротивления ГОСТ 31770-2012.

При измерении выставляем тумблер на «20к» это обозначает 20 КОм.

Измерение производим по пункту 2.2.6 Метод определения электропроводности ГОСТ 31770-2012.