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什么是接觸角水滴角以及其特點(diǎn)和測量方法
閱讀：1904 發(fā)布時(shí)間：2019-4-24接觸角（contact angle）是指在氣、液,、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ,，是潤濕程度的量度,。
液體在固體材料表面上的接觸角, 是衡量該液體對材料表面潤濕性能的重要參數(shù)。通過接觸角的測量可以獲得材料表面固-液,、固-氣界面相互作用的許多信息,。接觸角測量技術(shù)不僅可用于常見的表征材料的表面性能, 而且接觸角測量技術(shù)在石油工業(yè)、浮選工業(yè),、醫(yī)藥材料,、芯片產(chǎn)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,、污水處等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用
若θ<90°，則固體表面是親水性的,，即液體較易潤濕固體,，其角越小，表示潤濕性越好,；若θ>90°,，則固體表面是疏水性的，即液體不容易潤濕固體,，容易在表面上移動,。至于是否液體能
進(jìn)入毛細(xì)管，這個(gè)還與具體液體有關(guān),，并非所有液體在較大夾角下*不進(jìn)入毛細(xì)管,。
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(dāng)達(dá)到平衡時(shí),，形成的接觸角與各界面張力之間符合下面的楊氏公式（Young Equation）:
γSV = γSL + γLV×cosθe
由它可以預(yù)測如下幾種潤濕情況：
1）當(dāng)θ=0，*潤濕,；
2）當(dāng)θ﹤90°,，部分潤濕或潤濕；
3）當(dāng)θ=90°,，是潤濕與否的分界線,；
4）當(dāng)θ﹥90°，不潤濕,；
5）當(dāng)θ=180°,，*不潤濕。
毛細(xì)現(xiàn)象中液體上升,、下降高度h,。h的正負(fù)表示上升或下降。
浸潤液體上升,，接觸角為銳角,；不浸潤液體下降，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(xì)管半徑r）。
潤濕性問題與采礦浮選,、石油開采,、紡織印染、農(nóng)藥加工,、感光膠片生產(chǎn),、油漆配方以及防水,、洗滌等都有密切關(guān)系。
接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應(yīng)用廣泛,測值直接與準(zhǔn)確的還是外形圖像分析方法.
外形圖像分析法的原理為,將液滴滴于固體樣品表面,通過顯微鏡頭與相機(jī)獲得液滴的外形圖像, 再運(yùn)用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計(jì)算出來.
計(jì)算接觸角的方法通?；谝惶囟ǖ臄?shù)學(xué)模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過測量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計(jì)算得出接觸角值,。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi)、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系,，可用來準(zhǔn)確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓,，從而計(jì)算出其接觸角。
紙張的接觸角測量可參照 Tappi T 558執(zhí)行,。
煙用紙張的接觸角可參照我國制煙行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 424-2011“煙用紙表面潤濕性能的測定 接觸角法”執(zhí)行,。
接觸角測量方法可以按不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。按照直接測量物理量的不同,可分為量角法,、測力法,、長度法和透過法。按照測量時(shí)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(又分前進(jìn)接觸角和后退接觸角)和低速動態(tài)接觸角,。按照測試原理又可分為靜止或固定液滴法 、Wilhemly板法 ,、捕獲氣泡法,、毛細(xì)管上升法和斜板法