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接触角测试仪测试材料润湿性的方法

发布时间:2022-06-25 点击次数:936

   接触角测试仪的测量原理其实有点类似于液滴高度/宽度法测量,运用圆方程式来拟合液滴的轮廓形状,从而计算出接触角。由于此方法假定了液滴(截面)的形状为圆的一部分,所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。由于重力的影响,严格地讲,液滴的形状都偏离球型:偏离的程度随液滴的体积增大而增大;在同样的体积下,液体的比重越大,表面张力越小,偏离的幅度也越大。

   作为润湿现象的一种研究方法,接触角的研究长期以来一直停留在某个阶段。以前,当人们需要用到接触角测试仪时,多半是从国外采购,国内的一些厂家还没有完全形成完整常规的研究。现在,生物启发特殊润湿性能表面已经吸引了广泛的科学关注,无论是在基本理论研究方面还是在实际应用方面。它已经成为一个持续增加的热门研究课题,受动植物表面疏水性的启发,许多研究人员尝试用各种方法模似了自然界中特殊润湿性能表面,集中在荷叶效应启发的自清洁表面。

   超疏水表面是指与水的接触角大于150度的表面,随着研究的不断加深,研究学者发现影响接触角稳定的因素除平衡时间和温度外,还有接触角滞后和吸附作用,前进接触角,后退接触角和接触角滞后表征出水滴在固体表面的动态行为,接触角滞后与表面粘性紧密相关,接触角滞后越小,液滴越易从表面滴落,反之亦然。

   固体表面特殊的润湿性对自清洁,防辐射,微液体等领域具有潜在应用价值,液体在固体表面的润湿性能一般采用切线法,宽高法,椭圆法,杨氏议程定义法来测量,接触角可以定量描述表面的润湿性能,其测量可通过接触角测试仪直线测量。

超疏水表面的接触角测量方法测量超级疏水表面的方法,与常规的方法不一样。我们将高于120度的接触角定为超疏水接触角。

切线法:常规方法,需手工切线,误差较大。

圆法:也叫宽高法,θ/2法,利用三点拟合一个圆形(开放式存在,能更好的看清楚是否贴合在一起),从而计算出接触角度。适用于<20°角度的接触角测量。

椭圆法:当接触角度超过20度时,此时已不是一个常规的圆形,而近似一个椭圆形,椭圆法用五点拟合椭圆形,从而计算出接触角度。适用于>20°<120°角度测量。

Laplace-Young法:适用于>120°超疏水角度的测量。但是Laplace-Young法有一个缺点,就是在拟合时的图象一定要非常清晰和完整,需自动拟合,并且左右两边的角度要均匀。

微分圆法,微分椭圆法:适用于所有不同角度的测量。此方法含扩(圆环法,椭圆法,Laplace-Young)并能优化Laplace-Young法的不足之处。这也是有超疏水角度测量需求的客户的福音。


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