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    接触角测量方法有哪些?

    时间:2022年05月07日 信息来源:本站原创 点击: 加入收藏 】【 字体:

    接触角指在气、液、固三相交点处所作的气—液界面的切线,穿过液体与固—液交界线之间的夹角,是表征材料表面润湿性能的主要手段;接触角测量方法主要有:量角法、量高法、接触角测量仪测量(座滴法、悬滴法、薄膜法、掳泡法、包覆纤维法、纤维座滴法、附着滴法),下面一一为大家解析接触角测量方法。

     

    一、量角法测接触角

     

    液滴角度测量法是测量接触角的最常用的方法之一,如图1(a,b)所示。该方法是将固体表面上的液滴,或将浸入液体中的固体表面上形成的气泡投影到屏幕上,然后直接测量切线与相界面的夹角,直接测量接触角的大小。


    量角法示意图.png

    图1 量角法示意图

     

    如果液体蒸气在固体表面发生吸附,影响固体的表面自由能,则应把样品放入带有观察窗的密封箱中,待体系达平衡后再进行测定。此法的优点是:样品用量少,仪器简单,测量方便。准确度一般在土1°左右。

     

    二、量高法测接触角


    如果液滴很小,重力作用引起液滴的变形可以忽略不计,这时的躺滴可认为是球形的一部分,如图4所示。接触角可通过高度的测量按下式计算:

    image.png  1

    式中h是液滴高度,d是滴底的直径。若液滴体积小于10-4mL,此方法可用。若接触角小于90°,则液滴稍大亦可应用。

     

    量高法示意图.png

    图2 量高法示意图

     

    液滴在纤维上的接触角也可用量角法测量,把纤维水平拉直.置于样品槽内,然后投影到电脑屏幕,直接测定液滴与纤维表面的夹角。如果液滴很小,接触角也可用量高法测量,通过式(1)来计算。

     

    实际固体表面几乎都是非理想的,或大或小总是会出现接触角滞后现象.因此,需同时测定前进角和后退角。对于躺滴法,可用增减液滴体积的办法来测定。增加液滴体积时测出的是前进角,如图3(a)所示;减少液滴体积时为后退角,如图3(b)所示。

     

    前进角和后退角的测定方法.png

    图3 前进角和后退角的测定方法

    三、接触角测量仪测接触角


    1.接触角多元化分析方式:全自动拟合法,半自动拟合法,手动水平测量,手动斜面测量;

    2.多元化软件计算方法:圆环拟合法(40度以下);椭圆拟合法(40-120度);Young-Lapalacer拟合法(120度以上);

    3.精准的表面自由能计算:Fowks法,OWRK法,ZismanPlot法,EOS法(软件中预装部分液体数据库,可扩展);

    4.一键式软件测量操作:打开摄像头;软件精准控制滴液;软件高精度的进行全自动测量;

    5.不规则产品测量拓展:凹凸面测量,曲面测量,滚动角测量,前进角后退角测量,高温接触角测量;

    6.高速拍照方式:单张/连续/录像;录像任意电影单张导出;录像视频可自动快速测量;

    7.细致化数据库管理:导出Excel表格数据 word图片数据;图片文字显而易见。

     

    随着时代的进步,目前接触角的测量基本都是通过仪器去获得,因为人工的计算误差大,但是不同的接触角测量仪也有着不同的精度,大家在选择的时候也要注意选择正规的大品牌,例如晟鼎精密的接触角测量仪,具有市面上全面、完整、高精准的拟合方法,适用于任何材料表面接触角测量及分析。


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