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Écrit par Dr Shailesh Varade
Évalué par Dr Alidad Amirfazli
Revu: 28
This is a practical guide to Surface Science for researchers working in the Aviation & Space Industry.
Dans ce tout nouveau guide, vous apprendrez tout sur :
Plongeons dans le vif du sujet.
The aviation industry and space applications heavily rely on surface science. To meet the demanding conditions of these fields, which involve extreme environments and long-term performance, surfaces and coatings are crucial. In aviation, the characteristics of aircraft parts like turbine blades, airfoils, and engine components significantly impact their performance and lifespan. To enhance their resistance to wear, corrosion, high temperatures, and icing, surface coatings and treatments are applied.
This eventually improves:
We use the important surface properties below to understand the behavior of Aviation & Space products and improve their quality.
Young – Méthode Laplace
Méthode polynomiale
Angle de contact dynamique
Idéalement, lorsque nous plaçons une goutte sur une surface solide, il existe un angle unique entre le liquide et la surface solide. Nous pouvons calculer la valeur de cet angle de contact idéal (ce qu’on appelle l’angle de contact de Young) à l’aide de l’équation de Young. En pratique, en raison de la géométrie de surface, de la rugosité, de l’hétérogénéité, de la contamination et de la déformation, la valeur de l’angle de contact sur une surface n’est pas nécessairement unique mais se situe dans une plage. Nous appelons les limites supérieure et inférieure de cette plage l’angle de contact qui avance et l’angle de contact qui s’éloigne, respectivement. Les valeurs des angles d’avancement et de recul des angles de contact pour une surface solide sont également très sensibles. Ils peuvent être affectés par de nombreux paramètres, tels que la température, l’humidité, l’homogénéité et la contamination infime de la surface et du liquide. Par exemple, les angles de contact d’avancement et de recul d’une surface peuvent différer à différents endroits.
Les surfaces et les revêtements pratiques présentent naturellement une hystérésis d’angle de contact, indiquant une gamme de valeurs d’équilibre. Lorsque nous mesurons les angles de contact statiques, nous obtenons une seule valeur dans cette plage. S’appuyer uniquement sur des mesures statiques pose des problèmes, tels qu’une mauvaise répétabilité et une évaluation incomplète de la surface en ce qui concerne l’adhérence, la propreté, la rugosité et l’homogénéité.
Dans les applications pratiques, nous devons comprendre la facilité d’étalement du liquide (angle d’avancement) et la facilité d’évacuation (angle de retrait) d’une surface, comme dans la peinture et le nettoyage. La mesure des angles d’avancement et de recul offre une vue holistique de l’interaction liquide-solide, contrairement aux mesures statiques, qui produisent une valeur arbitraire dans la plage.
Ces informations sont cruciales pour les surfaces du monde réel avec des variations, une rugosité et une dynamique, aidant des industries telles que les cosmétiques, la science des matériaux et la biotechnologie à concevoir des surfaces efficaces et à optimiser les processus.
Découvrez comment la mesure de l’angle de contact est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’angle de contact, lisez notre mesure de l’angle de contact : le guide définitif
Cette propriété mesure la force qui agit à la surface d’un liquide, dans le but de minimiser sa surface.
Tension superficielle dynamique
La tension superficielle dynamique diffère de la tension superficielle statique, qui fait référence à l’énergie de surface par unité de surface (ou à la force agissant par unité de longueur le long du bord d’une surface liquide).
La tension superficielle statique caractérise l’état d’équilibre de l’interface liquide, tandis que la tension superficielle dynamique tient compte de la cinétique des changements à l’interface. Ces changements peuvent impliquer la présence de tensioactifs, d’additifs ou de variations de température, de pression et de composition à l’interface.
La tension superficielle dynamique est essentielle pour les processus qui impliquent des changements rapides à l’interface liquide-gaz ou liquide-liquide, tels que la formation de gouttelettes et de bulles ou la coalescence (changement de surface), le comportement des mousses et le séchage des peintures (changement de composition, par exemple, évaporation du solvant). Nous le mesurons en analysant la forme d’une gouttelette suspendue au fil du temps.
La tension superficielle dynamique s’applique à diverses industries, notamment les cosmétiques, les revêtements, les produits pharmaceutiques, la peinture, l’alimentation et les boissons, ainsi que les processus industriels, où la compréhension et le contrôle du comportement des interfaces liquides sont essentiels pour la qualité du produit et l’efficacité des processus.
Apprenez comment la mesure de la tension superficielle est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’énergie de surface, lisez notre mesure de la tension superficielle : le guide définitif
Découvrez comment la mesure de l’énergie de surface est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’énergie de surface, lisez notre mesure de l’énergie de surface : le guide définitif
L’angle de glissement mesure l’angle auquel un film liquide glisse sur une surface solide. Il est couramment utilisé pour évaluer la résistance au glissement d’une surface.
Apprenez comment la mesure de l’angle de glissement est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’angle de glissement, lisez notre Mesure de l’angle de glissement : le guide définitif
Within the Aviation & Space industry, several case studies exemplify the advantages of conducting surface property measurements.
Think about it: Airplane paint isn’t just for looks. Weighing in at a hefty 500 kg, it significantly impacts the aircraft’s fuel consumption.
But it goes beyond weight management. Paint acts as the aircraft’s first line of defense against often-overlooked enemies like corrosive rain and harsh UV radiation.
Therefore, aircraft paint needs to meet several crucial demands: high surface energy, excellent wettability, and minimal weight. At Droplet Lab, our tensiometer helps strike this delicate balance, resulting in aircraft paints that are both durable and fuel-efficient.
Space provides a radically different setting than Earth, affecting everything it touches, including cell culture systems. The unique thermodynamics and mechanics of space make standard ground-based cell culture systems unpredictable. Microgravity and the absence of buoyancy-driven convection cause deviations in behavior. To address these changes, modern research focuses on understanding the dynamics of contact angles and surface properties of cell culture media. By providing researchers with the right tools, such as our tensiometer, we help them optimize space-bound cell culture systems and ensure their findings are accurate and actionable.
Si vous êtes intéressé par la mise en œuvre de ces applications ou de toute autre application, veuillez nous contacter.
In an industry where precision reigns supreme, where do Aviation & Space manufacturers turn to ensure their products can survive scrutiny? The answer lies in standards and guidelines: the compass that guides cosmetics manufacturers through the complex maze of quality and performance.
This test method is rapid, nondestructive, and may be used for the control and evaluation of processes for the removal of hydrophobic contaminants.
The test is to provide a controlled accelerated corrosive environment to evaluate the relative corrosion resistance of the coating, substrate, or part itself.
This applies to water and is applicable only to potable water and high-purity demineralized or deionized water, used for cooling and servicing in space systems.
Nous espérons que ce guide vous a montré comment appliquer la science des surfaces dans l’industrie cosmétique.
Maintenant, nous aimerions vous céder la parole :
Droplet Lab a été fondé en 2016 par le Dr Alidad Amirfazli, membre du corps professoral de l’Université York, et deux de ses chercheurs, le Dr Huanchen Chen et le Dr Jesus L. Muros-Cobos.
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