Мета роботи полягає у розробці теоретичних, методологічних основ і технічних засобів для контролю змочування виробів та матеріалів у лабораторних і промислових умовах і методики їх використання. Відповідно до поставленої мети необхідно розв'язати наступні задачі: - провести теоретичний аналіз фізико-хімічного процесу змочування поверхонь твердих тіл рідинами та існуючих методів його контролю; - розробити математичні моделі змочування суцільних та пористих твердих тіл рідинами; - на основі розроблених математичних моделей отримати залежності величини ККЗ від зв'язаних з ним параметрів, що характеризують різні форми змочування поверхонь твердих тіл рідинами; - розробити методи для контролю змочуваності для різних випадків змочування; - розробити технічні засоби для контролю змочуваності для різних випадків змочування; - розробити методики проведення процесів контролю змочуваності з використанням розроблених технічних засобів; - оцінити похибки розроблених технічних засобів для контролю змочуваності; - провести лабораторні і промислові випробування розроблених технічних засобів для контролю змочування. ЗМІСТ Стор. Вступ 5 1.Аналіз відомих методів і приладів для визначення крайового кута змочування твердих тіл 12 1.1. Фізико-хімічні основи взаємодії взаємонерозчинних рідкої, твердої і газоподібної фаз на межі їх контакту 12 1.2. Аналіз відомих методів і засобів контролю крайового кута змочування на межі контакту трьох фаз з урахуванням зовнішніх факторів 26 1.2.1 Прямі методи визначення крайового кута змочування 26 1.2.2 Опосередковані геометричні методи визначення крайового кута змочування 29 1.2.3 Опосередковані фізико-механічні методи визначення крайового кута змочування 37 1.3. Обґрунтування та постановка задачі досліджень 41 2. Теоретичне обґрунтування визначення крайового кута змочування твердих монолітних тіл шляхом вимірювання фізичних та геометричних параметрів обмежених капілярних поверхонь 44 2.1. Загальна характеристика капілярних поверхонь 44 2.2. Математичне моделювання процесу утворення газового містка 50 2.3. Одержання та аналіз залежності крайового кута змочування від виміряного тиску в газовому містку 74 2.4. Визначення крайового кута змочування рідинами поверхонь твердих тіл шляхом вимірювання розмірів лежачої краплі 82 2.5. Метод оперативного визначення крайового кута змочування шляхом розрахунку значення похідної в точці контакту рідини з поверхнею твердого тіла 88 Висновки до розділу 92 3.Теоретичне обгрунтування визначення крайового кута змочування пористих тіл рідинами методом капілярного тиску 94 3.1. Фізичні аспекти змочування пористих тіл рідиною 94 3.2. Аналіз впливу крайового кута змочування нафтоносних порід на процес витіснення з них нафти 98 3.3. Розробка математичної моделі визначення крайового кута змочування пористих тіл шляхом вимірювання капілярного тиску 108 Висновки до розділу 113 4. Технічна реалізація запропонованих методів контролю крайового кута змочування твердих тіл 115 4.1. Розроблення структурної схеми і методики контролю крайового кута змочування шляхом вимірювання максимального тиску в газовому містку 115 4.2. Розроблення структурної схеми приладу і методики визначення крайового кута змочування поверхні твердого монолітного тіла оптичним методом 120 4.3. Розробка структурної схеми приладу і методики для контролю крайового кута змочування пористих тіл 124 4.4. Особливості технічної реалізації розроблених засобів запропонованих методів контролю крайового кута змочування 127 4.4.1.Розроблення пневматичної схеми приладу ВКЗ-1 для визначення крайового кута змочування і її характерні особливості 127 4.4.2.Розроблення електричної схеми приладу ВКЗ-1 для визначення крайового кута змочування і її характерні особливості 134 4.4.3.Опис конструкції і методики визначення крайового кута змочування за допомогою приладу ВКЗ-1 методом максимального тиску в газовому пухирці 137 4.4.4.Особливості технічної реалізації приладу для визначення крайового кута змочування поверхонь твердого монолітного тіла оптичними методами 143 4.4.5.Особливості технічної реалізації приладу для визначення крайового кута змочування пористих тіл 151 Висновки до розділу 155 5.Метрологічний аналіз розроблених приладів для визначення крайового кута змочування монолітних і пористих тіл 157 5.1.Аналіз метрологічних характеристик приладу для визначення крайового кута змочування методом максимального тиску в газовому містку 157 5.1.1.Загальний метрологічний аналіз приладу ВКЗ-1 157 5.1.2. Дослідження окремих складових сумарної випадкової похибки приладу ВКЗ-1 160 5.1.3 .Визначення сумарної відносної похибки приладу ВКЗ-1 170 5.2. Метрологічний аналіз приладу ВКЗО-1 для визначення крайового кута змочування оптичним методом 172 5.2.1.Похибка обчислень 173 5.2.2.Похибканегоризонтальності поверхні зразка 173 5.2.3.Похибка обробки зображення 175 5.2.4.Сумарна похибка 180 5.3.Метрологічний аналіз приладу ВЗПТ-1 для контролю змочуваності пористих тіл 180 б.Випробування приладів для контролю змочуваності твердих тіл 184 6.1 .Результати лабораторних випробувань 185 6.2.Результати промислових випробувань 191 Висновки 194 Список використаних джерел 196 Додатки 206