接觸角水滴角測(cè)量?jī)x是一種專門用于測(cè)量液體在固體表面上形成的接觸角的精密儀器。接觸角是衡量液體在固體表面潤(rùn)濕性的關(guān)鍵物理參數(shù)，它提供了關(guān)于固體表面能、液體表面張力以及固-液界面相互作用的重要信息。

接觸角水滴角應(yīng)用

電子元器件、精密零件等表面清洗效果檢查玻璃、鏡片、屏幕等表面處理工藝效果評(píng)估晶圓、芯片、半導(dǎo)體材料等表面潤(rùn)濕性測(cè)試戶外通訊部件、絕緣子等表面防水性能測(cè)試膜、紙張、纖維、織物等表面親疏水性分析YL器械與人體組織相互作用的潤(rùn)濕性研究印刷、鍍膜、電鍍和上漆等表面附著力檢測(cè)電解液、隔膜、鋁箔、電池板等浸潤(rùn)性分析農(nóng)藥、油漆、涂料和油墨等配方設(shè)計(jì)與分析清潔劑、化妝品、乳液等潤(rùn)濕性和粘附性分析瀝青、石油、巖芯、礦物等表面相互作用分析材料表面改性后親水性或疏水性變化過(guò)程分析固體間的貼合、粘接能力可通過(guò)表面能來(lái)評(píng)估

接觸角水滴角定義：

接觸角（Contact Angle）即在一固體表面上滴一液滴，形成的固-液-氣三相交界點(diǎn)處，其氣-液界面和固-液界面兩切線把液相夾在其中所成的角，也稱潤(rùn)濕角（Wetting Angle）。用符號(hào) θ 表示，單位度( ° )。

固-液-氣（流）三相體系

注：“氣體相（流體相）”表示可以是氣體相或另一不相混溶的液體

一液滴在水平固體表面上，當(dāng)固-液-氣三相達(dá)到熱力學(xué)平衡時(shí)，形成的接觸角與各界面張力之間符合楊氏方程（Young's Equation）式：

γLG  ·cosθ=γSG-γSL                       (1)

(1)式中γLG 、γSG 、γSL 分別為液-氣、固-氣和固-液的界面張力，θ 為液體與固體間的界面和液體表面的切線所夾的角度，即接觸角。θ 范圍在 0～180°之間，是反應(yīng)液體與固體潤(rùn)濕性關(guān)系的重要尺度：

A.  當(dāng) θ=0°時(shí)為鋪展（潤(rùn)濕）

B.  當(dāng) θ<90°時(shí)為潤(rùn)濕（親水）

C.  當(dāng) θ=90°時(shí)為潤(rùn)濕與否的分界標(biāo)準(zhǔn)

D.  當(dāng) θ>90°時(shí)為不潤(rùn)濕（疏水）

E.  當(dāng) θ=180°時(shí)為不潤(rùn)濕

楊氏方程中所預(yù)示的接觸角是假定固體表面平坦光滑、化學(xué)均勻、各相同性，三相平衡狀態(tài)下的接觸角，也稱之為靜態(tài)接觸角（Staic Contact Angle）θO ，即固-液-氣三相接觸線靜止未發(fā)生移動(dòng)的接觸角。

但實(shí)際的固體表面在一定程度上可能存在粗糙不平、化學(xué)組成不均一，受污染等多種情況，這就使得實(shí)際接觸角并非如楊氏方程所預(yù)示的取值。而是在相對(duì)穩(wěn)定的兩個(gè)角度之間變化，這種現(xiàn)象被稱為接觸角滯后現(xiàn)象（Contact Angle Hysteresis）。上限為前進(jìn)接觸角（Advancing Contact Angle）θA ，下限為后退接觸角（Receding Contact Angle）θR。通常定義，液-固界面取代氣-固界面后形成的接觸角叫前進(jìn)接觸角；而氣-固界面取代液-固界面形成的接觸角叫后退接觸角。出現(xiàn)前進(jìn)角或后退角時(shí)，固-液-氣三相接觸線開始發(fā)生移動(dòng)，這種三相接觸線發(fā)生移動(dòng)的接觸角稱之為動(dòng)態(tài)接觸角（Dynamic Contact Angle）θD。一般情況下前進(jìn)角總是大于后退角，二者之差 θA-θR=Δθ 定義為接觸角滯后（Contact Angle Hysteresis）。

接觸角滯后的大小決定了液滴從固體表面滾落的難易程度，滯后越大表明液滴越不易從表面滾落。滾動(dòng)角能直觀的反映出接觸角滯后的大小。一定體積的液滴從固體表面發(fā)生滾落時(shí)所需的最小傾斜角度稱之為滾動(dòng)角（Sliding Angle），用 α 表示。接觸角滯后越小，滾動(dòng)角就越小。

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