您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
接觸角有靜態(tài)和動態(tài)角度,如何測量靜態(tài)和動態(tài)接觸角
接觸角可以分為靜態(tài)和動態(tài)角度,。當(dāng)液滴站在表面上并且三相邊界不移動時,，測量靜態(tài)接觸角,。靜態(tài)接觸角用于質(zhì)量控制和研究和產(chǎn)品開發(fā)。接觸角測量用于從印刷到油回收和涂層到植入物的領(lǐng)域,。當(dāng)三相邊界移動時,，可以測量動態(tài)接觸角，并將其稱為前進(jìn)角和后退角,。
接觸角滯后 是前進(jìn)和后退接觸角之間的差異,。接觸角 滯后 產(chǎn)生于化學(xué)和地形 的表面的不均勻性，溶液中的雜質(zhì)吸收的表面上,，或通過溶劑溶脹,，重排或表面的改變1 2。前進(jìn)和后退接觸角給出了靜態(tài)接觸角在表面上具有的zui大值和zui小值,。
如何測量動態(tài),，靜態(tài)的接觸角：
接觸角測量儀可用于測量各種接觸角。下面描述了兩種技術(shù),，并針對特定應(yīng)用選擇了兩種技術(shù),。靜態(tài)和 動態(tài)接觸角 都可以通過使用來測量;。在實(shí)踐中,，將液滴放置在固體表面上,，并記錄液滴的圖像。然后通過在液滴周圍擬合Young-Laplace方程來定義靜態(tài)接觸角,，盡管也可以使用其他擬合方法,，如圓和手動擬合式。以通過使用兩種不同的方法來測量動態(tài)接觸角; 改變液滴的體積或使用傾斜搖籃,。下圖顯示了體積變化方法的原理,。簡而言之，首先形成小液滴并放置在表面上,。然后使針靠近表面,，并且同時記錄時液滴的體積逐漸增加。這將給出前進(jìn)的接觸角,。后退角度以相同的方式測量,，但此時，液滴的體積逐漸減小,。將液滴放置在基板上,，然后逐漸傾斜。在液滴開始移動之前,，在液滴的前面測量前進(jìn)角度,。在相同的時間點(diǎn)，在液滴的背面測量后退接觸角。
使用接觸角測量儀SDC-200進(jìn)行動態(tài)接觸角測量的示意圖,。優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)在不均勻且規(guī)則尺寸和形狀的樣品上測量液固相互作用和/或固體性質(zhì)（如表面自由能）時,，張力測定法是*選擇。主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1,、小液體需求量（只有一些微升）
2,、固體基質(zhì)可以是不對稱的（例如隱形眼鏡）
3、樣品兩側(cè)不需要相似（涂層和表面改性表征）
4,、表面上的接觸角映射使得能夠進(jìn)行 異質(zhì)性和 清潔度表征
5,、可以使用校準(zhǔn)片進(jìn)行粗糙度校正
動態(tài)接觸角可以通過使用張力計(jì)來測量，接觸角測量儀當(dāng)固體樣品與測試液體接觸時影響平衡的質(zhì)量,。接觸角可然后通過使用當(dāng)液體（表面張力下面的等式來計(jì)算γ升）和樣品（P）的周界是已知的,。
在下面的視頻中，提供了一個完整的接觸角測量周期,?？梢钥闯觯瑴y量的接觸角始終是動態(tài)接觸角,，因?yàn)闃悠废鄬τ谝后w移動,。當(dāng)樣品浸入液體時，記錄推進(jìn)的接觸角,，并且當(dāng)樣品出現(xiàn)時,，測量后退接觸角。
動態(tài)接觸角測量：
假設(shè)如果與液滴沉積后的某個時間點(diǎn)的差異相比,，液滴靜止在固體表面上并快速達(dá)到平衡,，前一段的接觸角數(shù)據(jù)是非常有用的。但是,，這僅適用于數(shù)據(jù)沒有太大變化,。例如，假設(shè)在液體和固體界面是動態(tài)的情況下,，諸如涂覆或清洗的各種狀態(tài),，則不能獲得足夠的數(shù)據(jù)。這種情況模擬（隨著前進(jìn)的接觸角和后退接觸角）動態(tài)的情況,，其中液滴界面移動并且已經(jīng)增加,。使用個人計(jì)算機(jī)進(jìn)行此分析已成為常見的做法，因此您可以輕松地捕獲每秒數(shù)十幀以測量液滴（接觸角）隨時間變化的變化,。
下面描述測量動態(tài)接觸角的方法,。
連續(xù)進(jìn)行前段的接觸角測量，觀察隨時間的變化,。
雖然在動態(tài)和靜態(tài)之間沒有的定義，但我們將其視為一種類型的動態(tài)接觸角,，時間間隔為1秒或更短,。
這也可以用于跟蹤吸收和其他揮發(fā)性情況,。
通過使與液體表面接觸的液滴膨脹并且增加和減小液滴的尺寸，當(dāng)前進(jìn)和后退（前進(jìn)接觸角和后退接觸角）時測量接觸角,。
通過擴(kuò)展/收縮方法,，還存在固體表面的不均勻性大的缺點(diǎn)，例如界面處的粘滑性,，其通常導(dǎo)致不太平滑曲線的數(shù)據(jù),。因此，重要的是進(jìn)行重復(fù)測量以*掌握這些運(yùn)動,。
傾斜固體表面,，以便在滑動時測量表面上的液滴。