Abstract
接觸角是金屬基複合材料製作過程中,一個非常重要的參數,為了在低溫(1273K以下)避免氧化層污染的干擾,而求得真正的液態/固態接觸角,本實驗室改變了傳統 sessile drop 的作法.在真空系統中,從氧化鋁管的注射器中,擠出新鮮的鋁溶液,使其滴落在(0001)面的氧化鋁上面,然後再量測其接觸角.在量取接觸角時,由於後退角有種種因素的限制,使其可信度降低,所以本實驗的數據均由前進角而得,而當達成平衡時,由Young-Dupre 方程式,來描述各界面張力和接觸角之間的關係 .以統計力學的方法計算出鈦,鍶加入鋁溶液中時,其對γlv的變化情形並進而推導出γsl隨氧化汙染變化的情形,最後再探討在 T=973k-1123K 時,溫度對wetting 改變的情形,所得結論如下: 1.於T=973K 時在Al-Ti 系統中,鈦成份的多寡對於接觸角並無明顯之影響,s-l 界面上的氧化汙染才是影響潤濕能力的主要因素,當氧化層汙染存在於s-l 界面時,會造成γsl 的增加,而使得接觸角變大. 2.於T=973K 時,在Al-Sr 系統中,鍶的加入雖造成γlv 的減少但由於其表面變得更易氧化,所以使其γsl 迅速的變大,因此在稍微高一點的氧化暴露下,接觸角即迅速變大. 3.溫度在973K-1123K 時,其接觸角的變化,乃是來自於 s-l界面上的除氧功能,形成次氧化鋁(Al2O)氣體離開,並減低其γsl而使得接觸角變小,所以在高溫時接觸角愈小.