超疏水表面接触角测量的实际应用

2021/06/28   下载量： 0 次

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不同类型的超疏水材料即防水材料，由于其广泛的应用前景而受到人们的广泛关注。目前超疏水表面已经通过接触角测量的手段进行表征。高静态接触角（大于15）和低滞后角（小于5）是确定超疏水表面的关键指标。在超疏水表面表征时有三种接触角需要测量：静态接触角、前进和后退角、滚动角。

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Blog-超疏水表面接触角测量的实际应用

不同类型的超疏水材料即防水材料，由于其广泛的应用前景而受到人们的广泛关注。目前超疏水表面已经通过接触角测量的手段进行表征。高静态接触角（大于150°）和低滞后角（小于5°）是确定超疏水表面的关键指标。在超疏水表面表征时有三种接触角需要测量：静态接触角、前进和后退角、滚动角。

静态接触角表征超疏水表面

根据定义，超疏水的一个要求是高静态接触角，这通常也作为个表面评估的步骤。在接触角测量中，将一个固定的液滴放置在表面，分析液滴的形状。该方法简单易懂，与任何表面润湿性表征最常用的方法相同。然而，实际样品并不是理想表面，静态接触角不一定能表征液滴与表面的粘附力。因此通常不建议仅用该方法来表征超疏水表面。

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前进角和后退角表征接触角滞后

目前越来越多的研究用前进角和后退角表征接触角的滞后效应。在此测量中，液滴在表面半动态的扩展和收缩，会给出两个独立的接触角值。利用这种方法可以得到滞后角度，这样就可以对超疏水表面进行另一方面的表征。这种方法的好处是，滞后角通常与我们感兴趣的粘附力有很强的关系。但是，这种方法需要自动化测量才能有重复性。

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与粘附力相关的滚动角

最后一种表征方法是滚动角，滚动角是指静止液滴随着表面的倾斜，恰好有滚动行为时表面的倾斜角度。滚动角与粘附力具有一定的关联性。然而，该方法却是三种表征方法中使用最少的一种，而且由于液滴体积会对结果产生影响，因此其测量效果不如前进角和后退角。

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