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視頻光學(xué)接觸角測量儀的測量原理

閱讀:3878      發(fā)布時(shí)間:2020-7-9
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   視頻光學(xué)接觸角測量儀是基于視頻光學(xué)法測量靜態(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量設(shè)備,視頻光學(xué)法是通過直接觀測液體在固體表面形成的液滴的測量方法,通過測量液滴的形狀,尤其是其與固體表面相接觸處的液面形狀,來確定液體在固體表面的接觸角θ。

視頻光學(xué)接觸角測量儀

  接觸角θ的數(shù)值標(biāo)志著液體在固體表面的潤濕性:
  若θ<90°,則固體表面是親水性的,即液體較易潤濕固體,其角度越小,表示潤濕性越好;當(dāng)θ=0°,時(shí),表示*潤濕;
  若θ>90°,則固體表面是疏水性的,即液體不容易潤濕固體,其角度越大,表示潤濕性越差;
  當(dāng)θ=180°,表示*不潤濕。
  當(dāng)潤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來,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來;
  - 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來而覆蓋它,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來,導(dǎo)致較低的接觸角值。
  所以,如果希望液體能夠較好地潤濕固體表面: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。
( 本文內(nèi)容得到授權(quán)所有者的授權(quán)許可)。

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