通过毛细管上升方法和体探头原子力显微镜确定 (亚) 微米大小的粒子的相互作用力:一种联合方法
Nane Kühn1, Finn Frankenberg1, Arno Kwade1
1Technische Universität Braunschweig, Institute for Particle Technology, Volkmaroder Straße 5, Braunschweig 38104, Lower Saxony, Germany.
Journal of colloid and interface science
|November 13, 2024
概括
对于聚合至关重要的粒子粘附力,通过将体探针原子力显微镜 (cp-AFM) 测量与表面能量联系起来来量化. 粗度和材料的行为显著影响这些力量.
科学领域:
- 表面科学和材料特性.
- 纳米技术和粒子工程.
背景情况:
- 粒子粘附力显著影响诸如聚合的过程.
- 了解这些力需要考虑粒子大小,表面粗度和接触面积.
研究的目的:
- 量化各种因素对粒子粘附力的影响.
- 通过cp-AFM测量的粘附力与通过毛细血管上升方法确定的表面能量联系起来.
- 为了评估不同粘合力模型的有效性.
主要方法:
- 使用状探针原子力显微镜 (cp-AFM) 测量了二氧化-二氧化和聚乙烯-聚乙烯颗粒的附着力.
- 表面能量通过欧文斯-温特-拉贝尔-卡尔贝尔 (OWRK) 方法来确定.
- 应用了粘附力模型,不同的粒子大小,距离和粗度.
主要成果:
- 使用范德瓦尔斯和鲁普夫粗度模型等模型,在AFM测量的粘附力和表面能量之间建立了相关性.
- 粒子和基板粗度,以及弹性或塑料材料特性,被确定为影响接触面积和粘附的关键因素.
- 专有模型被用于多个粒子-粒子相互作用.
结论:
- 粘附力模型有效地将cp-AFM测量与表面能量数据联系起来.
- 表面和颗粒的粗度,以及材料变形,是粘合力的关键决定因素.
- 这项研究提供了表面特性和粒子粘附之间的定量联系.
