Tüm malzemeler, onları tanımlamamıza ve ayırt etmemize yardımcı olan, yoğunluk veya erime noktası gibi bazı özelliklere sahiptir. Yüzey enerjisi, malzemelerin bir başka özelliğidir: bir malzemenin moleküllerinin birbirine ve diğer malzemelerin moleküllerine ne kadar çekildiğinin bir ölçüsüdür. Yüzey enerjisi, yüzeyin yapıştırılmasının ne kadar kolay veya zor olabileceğinin iyi bir göstergesidir.
"Yüzeye akma" bir sıvının katı bir yüzeye uygulandığında akması veya yayılması durumunda meydana gelir. Yüzeye akma, yapıştırıcının yapıştırılacak malzemenin yüzeyi ile yakın temasta bulunmasını sağlar. Malzemenin yüzey enerjisine bağlı olarak, bir yapıştırıcı doğal olarak yüzeyi ıslatıp yüzey üzerinde akacak ya da olacaktır. Yüzeye akma, yapıştırıcı ile bağ oluşturmak için gerekli bir durumdur.
Yüzey enerjisi yüksek olan malzemelerde yüzeye akma, yüzey enerjisi düşük olan malzemelere göre kolaydır. Yukarıdaki resimde bulunan sos tavalarını düşünün. Tava daha yüksek bir yüzey enerjisine sahipse, su damlacıkları yüzey boyunca ince bir film halinde akar. Tava daha düşük bir yüzey enerjisine sahipse (belki yapışmaz bir kaplamanın eklenmesiyle), su damlaları boncuklanır. Bu durum sonraki bölümlerde daha detaylı ele alınacaktır.
Bir yapıştırıcının bir malzemenin yüzeyine yayılmasının ne kadar kolay veya zor olduğu, malzemenin yüzey enerjisine bağlıdır. Yüzey enerjisi, alan başına enerji birimi olarak ifade edilir. Yüzey enerjisi "dyne" adı verilen ve 1 dyne/cm'nin 1 mJ/m'ye eşit olduğu bir birim ile ölçülür.
Yüzey enerjisi, en yaygın şekilde suyla ölçülür. Bir yüzeye bir damla su yerleştirildiğinde, bir dereceye kadar damlacık şekilinde kalır. Teorik olarak, eğer yüzey enerjisi sıfırsa damlacık mükemmel bir küre olacaktır. Tersine, eğer yüzey enerjisi sonsuz yükseklikte ise, damlacık mükemmel bir şekilde düzgün bir film oluşturacaktır. Aradaki dereceler için, damlacığın kenarında oluşan açıyı ölçerek yüzey enerjisini belirleriz. (Bir küre için, bu açı 0°; bir film için 180° olacaktır.)
Merak ediyorsanız:
Su, birkaç nedenden dolayı yüzey enerjisini ölçmek için yaygın bir seçimdir. En önemlisi, kolay bulunur. Aynı zamanda, nispeten ucuzdur, viskozitesi düşüktür, saflaştırılması kolaydır ve yüzeyde çok hızlı bir şekilde -tipik olarak 60 saniye içinde- denge sağlar. Yüzey enerjisini ölçmek için zift gibi bir şey kullandığınızı düşünün. Zİftle bu işlemi gerçekleştirmek birkaç yüz yıl sürebilir!
Dünyanın en uzun süren laboratuvar deneyi olan Zift Damlası deneyi hakkında bilgi edinebilirsiniz
Projeniz için doğru ürüne karar verirken yardıma mı ihtiyacınız var? Ürün, teknik veya uygulama açısından tavsiyeye ihtiyacınız varsa veya bir 3M teknik uzmanıyla iş birliği yapmak istiyorsanız, şu numaradan bizi arayın: +90-216-538-0777.
Projeniz için doğru ürüne karar verirken yardıma mı ihtiyacınız var? Ürün, teknik veya uygulama açısından tavsiyeye ihtiyacınız varsa veya bir 3M teknik uzmanıyla iş birliği yapmak istiyorsanız, şu numaradan bizi arayın: +90-216-538-0777.