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    接觸角測量方法有哪些?

    時間:2022年05月07日 信息來源:本站原創 點擊: 加入收藏 】【 字體:

    接觸角指在氣、液、固三相交點處所作的氣—液界面的切線,穿過液體與固—液交界線之間的夾角,是表征材料表面潤濕性能的主要手段;接觸角測量方法主要有:量角法、量高法、接觸角測量儀測量(座滴法、懸滴法、薄膜法、擄泡法、包覆纖維法、纖維座滴法、附著滴法),下面一一為大家解析接觸角測量方法。

     

    一、量角法測接觸角

     

    液滴角度測量法是測量接觸角的最常用的方法之一,如圖1(a,b)所示。該方法是將固體表面上的液滴,或將浸入液體中的固體表面上形成的氣泡投影到屏幕上,然后直接測量切線與相界面的夾角,直接測量接觸角的大小。


    量角法示意圖.png

    圖1 量角法示意圖

     

    如果液體蒸氣在固體表面發生吸附,影響固體的表面自由能,則應把樣品放入帶有觀察窗的密封箱中,待體系達平衡后再進行測定。此法的優點是:樣品用量少,儀器簡單,測量方便。準確度一般在土1°左右。

     

    二、量高法測接觸角


    如果液滴很小,重力作用引起液滴的變形可以忽略不計,這時的躺滴可認為是球形的一部分,如圖4所示。接觸角可通過高度的測量按下式計算:

    image.png  (1)

    式中h是液滴高度,d是滴底的直徑。若液滴體積小于10-4mL,此方法可用。若接觸角小于90°,則液滴稍大亦可應用。

     

    量高法示意圖.png

    圖2 量高法示意圖

     

    液滴在纖維上的接觸角也可用量角法測量,把纖維水平拉直.置于樣品槽內,然后投影到電腦屏幕,直接測定液滴與纖維表面的夾角。如果液滴很小,接觸角也可用量高法測量,通過式(1)來計算。

     

    實際固體表面幾乎都是非理想的,或大或小總是會出現接觸角滯后現象.因此,需同時測定前進角和后退角。對于躺滴法,可用增減液滴體積的辦法來測定。增加液滴體積時測出的是前進角,如圖3(a)所示;減少液滴體積時為后退角,如圖3(b)所示。

     

    前進角和后退角的測定方法.png

    圖3 前進角和后退角的測定方法

    三、接觸角測量儀測接觸角


    1.接觸角多元化分析方式:全自動擬合法,半自動擬合法,手動水平測量,手動斜面測量;

    2.多元化軟件計算方法:圓環擬合法(40度以下);橢圓擬合法(40-120度);Young-Lapalacer擬合法(120度以上);

    3.精準的表面自由能計算:Fowks法,OWRK法,ZismanPlot法,EOS法(軟件中預裝部分液體數據庫,可擴展);

    4.一鍵式軟件測量操作:打開攝像頭;軟件精準控制滴液;軟件高精度的進行全自動測量;

    5.不規則產品測量拓展:凹凸面測量,曲面測量,滾動角測量,前進角后退角測量,高溫接觸角測量;

    6.高速拍照方式:單張/連續/錄像;錄像任意電影單張導出;錄像視頻可自動快速測量;

    7.細致化數據庫管理:導出Excel表格數據 word圖片數據;圖片文字顯而易見。

     

    隨著時代的進步,目前接觸角的測量基本都是通過儀器去獲得,因為人工的計算誤差大,但是不同的接觸角測量儀也有著不同的精度,大家在選擇的時候也要注意選擇正規的大品牌,例如晟鼎精密的接觸角測量儀,具有市面上全面、完整、高精準的擬合方法,適用于任何材料表面接觸角測量及分析。


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