接觸角的測定方法解析與概念
來源：科健儀器 時間：2020-12-14
接觸角應(yīng)用范圍
液體在固體材料表面的接觸角是衡量液體在材料表面潤濕性的重要參數(shù)。通過測量接觸角，可以獲得材料表面固液和固氣界面相互作用的大量信息。接觸角測量技術(shù)不僅可以用來表征材料的表面性質(zhì)，而且在石油工業(yè)、浮選工業(yè)、制藥材料、芯片工業(yè)、低表面能無毒防污材料、油墨、化妝品、農(nóng)藥、印染、造紙、織物整理、洗滌劑、噴涂、污水處理等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。
液體在固體材料表面的接觸角是衡量液體在材料表面潤濕性的重要參數(shù)。通過測量接觸角，可以獲得材料表面固液和固氣界面相互作用的大量信息。接觸角測量技術(shù)不僅可以用來表征材料的表面性質(zhì)，而且在石油工業(yè)、浮選工業(yè)、制藥材料、芯片工業(yè)、低表面能無毒防污材料、油墨、化妝品、農(nóng)藥、印染、造紙、織物整理、洗滌劑、噴涂、污水處理等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。
我們用θ表示接觸角(度)。如果θ為90，固體表面是疏水的，即液體不容易潤濕固體，容易在表面移動。
潤濕過程與體系的界面張力有關(guān)。一滴液體落在水平固體表面上，當達到平衡時，形成的接觸角和界面張力滿足下列楊氏方程：
γSV=γSL+γLV×cosθe
它可以預(yù)測以下潤濕條件：
1）當θ=0，完全濕潤；
2）當θ﹤90°，局部潤濕或潤濕；
3）當θ=90°，是潤濕與否的分界線；
4）當θ﹥90°，不濕；
5）當θ=180°，完全不潤濕。
毛細現(xiàn)象中液體上升和下降的高度h。h為正或負，表示上升或下降。
浸潤液上升，接觸角為銳角；不浸潤液滴，接觸角為鈍角。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)/(液體密度*重力加速度g*液面半徑r)。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角/(液體密度*重力加速度g*毛細管半徑r)。
潤濕性與采礦浮選、石油開采、紡織印染、農(nóng)藥加工、感光膜生產(chǎn)、涂料配方、防水、洗滌等密切相關(guān)。
接觸角測量儀介紹
我們的儀器采用先進的高科技技術(shù)制造，通過積木的完美組合，形成了一個功能多樣的接觸角測試儀。工作上的角度可以上下左右前后移動。整體旋轉(zhuǎn)，整體伸縮。可實現(xiàn)手動微量采樣采樣器的精確上下、左右移動。該儀器配有高精度連續(xù)變焦顯微鏡。顯微鏡有獨特的變焦功能。同時，該儀器設(shè)計了工作臺伸縮桿結(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)材料厚度增加的不同場合。儀器的框架可以根據(jù)型號大小適當調(diào)整，擴大了儀器的應(yīng)用范圍。該儀器設(shè)計合理、外形美觀、操作簡單、靈活可靠。適用于用戶在各種場合測量接觸角。接觸角測量儀的測量方法
接觸角測量儀測量方法
接觸角的測量方法通常有兩種：其中一種是輪廓圖像分析法；另一種是稱重法。后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀。但目前應(yīng)用zui廣泛、zui直接、zui準確的測量方法是形狀圖像分析法。
輪廓圖像分析的原理是將液滴滴在固體樣品表面，通過顯微鏡頭和攝像機獲得液滴的輪廓圖像，然后利用數(shù)字圖像處理和一些算法計算圖像中液滴的接觸角。
接觸角的計算方法通常基于特定的數(shù)學(xué)模型，例如，可以將液滴視為球體或圓錐體的一部分，然后通過測量寬度/高度等特定參數(shù)或直接擬合來計算接觸角值。楊氏方程描述了封閉界面內(nèi)外壓差與界面曲率和張力的關(guān)系，可用于精確描述軸對稱液滴的輪廓而計算其接觸角。
接觸角測量方法可以根據(jù)不同的標準進行分類。根據(jù)直接測量的物理量不同，可分為角度測量法、力測量法、長度測量法和透過法。根據(jù)測量時三相接觸線的移動速率，可分為靜態(tài)接觸角、動態(tài)接觸角(分為正向和反向接觸角)和低速動態(tài)接觸角。根據(jù)測試原理，可分為靜態(tài)或固定液滴法、Wilhemly板法、捕獲氣泡法、毛細管上升法和斜板法。
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