接触角有静态和动态角度,如何测量静态和动态接触角

北京哈科试验仪器厂

2021/08/10 13:37

接触角有静态和动态角度,如何测量静态和动态接触角

接触角可以分为静态和动态角度。当液滴站在表面上并且三相边界不移动时，测量静态接触角。静态接触角用于质量控制和研究和产品开发。接触角测量用于从印刷到油回收和涂层到植入物的领域。当三相边界移动时，可以测量动态接触角，并将其称为前进角和后退角。

接触角滞后是前进和后退接触角之间的差异。接触角滞后产生于化学和地形的表面的不均匀性，溶液中的杂质吸收的表面上，或通过溶剂溶胀，重排或表面的改变1 2。前进和后退接触角给出了静态接触角在表面上具有的大值和小值。

如何测量动态，静态的接触角：

接触角测量仪可用于测量各种接触角。下面描述了两种技术，并针对特定应用选择了两种技术。静态和动态接触角都可以通过使用来测量;。在实践中，将液滴放置在固体表面上，并记录液滴的图像。然后通过在液滴周围拟合Young-Laplace方程来定义静态接触角，尽管也可以使用其他拟合方法，如圆和手动拟合式。以通过使用两种不同的方法来测量动态接触角; 改变液滴的体积或使用倾斜摇篮。下图显示了体积变化方法的原理。简而言之，首先形成小液滴并放置在表面上。然后使针靠近表面，并且同时记录时液滴的体积逐渐增加。这将给出前进的接触角。后退角度以相同的方式测量，但此时，液滴的体积逐渐减小。将液滴放置在基板上，然后逐渐倾斜。在液滴开始移动之前，在液滴的前面测量前进角度。在相同的时间点，在液滴的背面测量后退接触角

动态接触角测量：

假设如果与液滴沉积后的某个时间点的差异相比，液滴静止在固体表面上并快速达到平衡，前一段的接触角数据是非常有用的。但是，这仅适用于数据没有太大变化。例如，假设在液体和固体界面是动态的情况下，诸如涂覆或清洗的各种状态，则不能获得足够的数据。这种情况模拟（随着前进的接触角和后退接触角）动态的情况，其中液滴界面移动并且已经增加。使用个人计算机进行此分析已成为常见的做法，因此您可以轻松地捕获每秒数十帧以测量液滴（接触角）随时间变化的变化。

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