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接觸角測量儀測試材料潤濕性的測量方法
發布時間：2022-07-09 點擊次數：1909
接觸角測量儀主要用于測量液體對固體的接觸角，即液體對固體的浸潤性，當液滴自由地處于不受力場影響的空間時，由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是，當液滴與固體平面接觸時，其最終形狀取決于液滴內部的內聚力和液滴與固體間的粘附力的相對大小。當一液滴放置在固體平面上時，液滴能自動地在固體表面鋪展開來，或以與固體表面成一定接觸角的液滴存在。
接觸角測量儀的測量原理其實有點類似于液滴高度/寬度法測量，運用圓方程式來擬合液滴的輪廓形狀，從而計算出接觸角。由于此方法假定了液滴(截面)的形狀為圓的一部分，所以其適用范圍只限于球狀或接近球狀的液滴。由于重力的影響，嚴格地講，液滴的形狀都偏離球型：偏離的程度隨液滴的體積增大而增大;在同樣的體積下，液體的比重越大，表面張力越小，偏離的幅度也越大。
作為潤濕現象的一種研究方法，接觸角的研究長期以來一直停留在某個階段。以前，當人們需要用到接觸角測量儀時，多半是從國外采購，國內的一些廠家還沒有完全形成完整常規的研究。現在，生物啟發特殊潤濕性能表面已經吸引了廣泛的科學關注，無論是在基本理論研究方面還是在實際應用方面。它已經成為一個持續增加的熱門研究課題，受動植物表面疏水性的啟發，許多研究人員嘗試用各種方法模似了自然界中特殊潤濕性能表面，集中在荷葉效應啟發的自清潔表面。
超疏水表面是指與水的接觸角大于150度的表面，隨著研究的不斷加深，研究學者發現影響接觸角穩定的因素除平衡時間和溫度外，還有接觸角滯后和吸附作用，前進接觸角，后退接觸角和接觸角滯后表征出水滴在固體表面的動態行為，接觸角滯后與表面粘性緊密相關，接觸角滯后越小，液滴越易從表面滴落，反之亦然。
固體表面特殊的潤濕性對自清潔，防輻射，微液體等領域具有潛在應用價值，液體在固體表面的潤濕性能一般采用切線法，寬高法，橢圓法，楊氏議程定義法來測量，接觸角可以定量描述表面的潤濕性能，其測量可通過接觸角測量儀直線測量。
超疏水表面的接觸角測量方法：
測量超級疏水表面的方法，與常規的方法不一樣。我們將高于120度的接觸角定為超疏水接觸角。
切線法：常規方法，需手工切線，誤差較大。
圓法：也叫寬高法，θ/2法，利用三點擬合一個圓形(開放式存在，能更好的看清楚是否貼合在一起)，從而計算出接觸角度。適用于<20°角度的接觸角測量。
橢圓法：當接觸角度超過20度時，此時已不是一個常規的圓形，而近似一個橢圓形，橢圓法用五點擬合橢圓形，從而計算出接觸角度。適用于>20°<120°角度測量。
Laplace-Young法：適用于>120°超疏水角度的測量。但是Laplace-Young法有一個缺點，就是在擬合時的圖象一定要非常清晰和完整，需自動擬合，并且左右兩邊的角度要均勻。
微分圓法，微分橢圓法：適用于所有不同角度的測量。此方法含擴(圓環法，橢圓法，Laplace-Young法)并能優化Laplace-Young法的不足之處。這也是有超疏水角度測量需求的客戶的福音。
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