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視頻光學(xué)水滴角測(cè)試儀的測(cè)量原理
發(fā)布時(shí)間：2022-10-08 點(diǎn)擊次數(shù)：1196
視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x是基于視頻光學(xué)法測(cè)量靜態(tài)接觸角、動(dòng)態(tài)接觸角、滾動(dòng)角、固體表面自由能和表界面張力的測(cè)量設(shè)備，視頻光學(xué)法是通過(guò)直接觀測(cè)液體在固體表面形成的液滴的測(cè)量方法，通過(guò)測(cè)量液滴的形狀，尤其是其與固體表面相接觸處的液面形狀，來(lái)確定液體在固體表面的接觸角θ。
接觸角θ的數(shù)值標(biāo)志著液體在固體表面的潤(rùn)濕性：
若θ<90°，則固體表面是親水性的，即液體較易潤(rùn)濕固體，其角度越小，表示潤(rùn)濕性越好；當(dāng)θ=0°，時(shí)，表示完全潤(rùn)濕；
若θ>90°，則固體表面是疏水性的，即液體不容易潤(rùn)濕固體，其角度越大，表示潤(rùn)濕性越差；
當(dāng)θ=180°，表示完全不潤(rùn)濕。
當(dāng)潤(rùn)濕性界于很好與很差之間時(shí)，液體在固體表面可以有限度地鋪展開(kāi)來(lái)，形成介于0°~ 180°之間的接觸角。這一有限的接觸角值是體系中各個(gè)不同的相互作用力的平衡，也是體系趨向低能量的結(jié)果。涉及的相互作用力包括：
- 液體自身的表面張力：這一值越大，液體越傾向于聚集在一起、包成一團(tuán)，而不愿意在固體表面上鋪展開(kāi)來(lái)；
- 固體自身的表面張力或表面自由能：這一值越大，固體表面的能量位越高，越希望有能量較低的液體層能夠在其上面鋪展開(kāi)來(lái)而覆蓋它，以降低體系的能量；
- 液體/固體表面-界面的相互作用力：這一值越小，固體表面對(duì)液體的吸引力越大，液體越能夠在其上面鋪展開(kāi)來(lái)，導(dǎo)致較低的接觸角值。
所以，如果希望液體能夠較好地潤(rùn)濕固體表面：液體的表面張力值越低、固體的表面能值越高、液體/固體表面-界面的相互作用力越強(qiáng)就越有利；反之，如果希望液體一般不要潤(rùn)濕固體表面：液體的表面張力值越高、固體的表面能值越低、液體/固體表面-界面的相互作用力越弱就越有可能。
