接觸角測(cè)量方法

 （1） Conic圓錐法

    本方法運(yùn)用二次曲線方程式來擬合液滴的輪廓形狀，從而計(jì)算出接觸角。程序采用了*的精致算法，以保證幾乎對(duì)任意的液滴都能達(dá)到*的曲線擬合結(jié)果。
    由于此方法未對(duì)液滴的形狀作任何假定，所以其適用范圍不受液滴形狀的限制，不但可用于軸對(duì)稱的液滴，也同樣可用于不符合軸對(duì)稱的液滴。適用的角度范圍是所有方法中zui廣的一種，從接近0度起，通?？筛叩?/font>130度左右。
    Conic法由于其通用性廣，精度高，是現(xiàn)有程序的通用計(jì)算法。注意：本方法也是一整體液滴法。在計(jì)算時(shí)考慮的是整個(gè)液滴的輪廓形狀，不是局部，所以當(dāng)液滴的形狀受到其它物體干擾時(shí)，如針管置于液滴內(nèi)，就會(huì)影響方法的準(zhǔn)確性，甚至不再適用。

（2） Laplace-Young公式法

     此方法是基于以下的原理：液滴（或氣泡）達(dá)到靜力學(xué)平衡時(shí)的形狀由Young-Laplace方程決定，其接觸角在這里存在邊界條件的作用。在具體計(jì)算中，為了使方程式可解，又引人了液滴（或氣泡）的軸對(duì)稱假定。
    此一方法原則上適用于所有基本符合軸對(duì)稱前提的液滴（或氣泡）。但實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們，由于表面的非均質(zhì)性和種種缺陷的存在，液滴在表面的形狀或多或少偏離軸對(duì)稱性，且往往接觸角越小，偏離軸對(duì)稱性的程度越大。接觸角足夠大的液滴（如100度以上）一般能較符合軸對(duì)稱的前提。所以Laplace-Young法特別適合接觸角大的液滴，但只有液滴的形狀符合或接近符合軸對(duì)稱的前提，不管接觸角多大，此方法均適用。另外此方法已經(jīng)考慮了重力對(duì)液滴形狀的影響，所以對(duì)液滴體積大小都適用。
    通常情況下，當(dāng)接觸角大于約60度時(shí)可選用此方法。 注意：本方法是一整體液滴法。在計(jì)算時(shí)考慮的是整個(gè)液滴的輪廓形狀，不是局部，所以當(dāng)液滴的形狀受到其它物體干擾時(shí)，如針管置于液滴內(nèi)，就會(huì)影響方法的準(zhǔn)確性，甚至不再適用。
    因此，應(yīng)盡可能使用正確的操作方法，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置/調(diào)節(jié)你的測(cè)量裝置，以確保所產(chǎn)生的用來進(jìn)行測(cè)量的液滴或氣泡盡量接近軸對(duì)稱性，此對(duì)保證測(cè)量的精度和可靠性都非常必要。

   （3） Tangent 切線法

    切線法是將液滴靠近液/固/氣-三相接觸點(diǎn)附近的一段輪廓擬合到一合適的二次曲線模型，從而確定界于液滴基線和三相接觸點(diǎn)處的液/固-界面切線間的角度，即接觸角。
    與上面提到的所有其它的方法都不同，切線法是一局部液滴法。在計(jì)算時(shí)考慮的不是整個(gè)液滴的輪廓形狀，而只是三相接觸點(diǎn)附近的局部一段輪廓，所以當(dāng)液滴的形狀受到其它物體干擾時(shí)，如針管置于液滴內(nèi)，并不會(huì)影響本方法的準(zhǔn)確性。另外它也未對(duì)液滴的形狀作任何假定，所以其適用范圍不受液滴形狀的限制，不但可用于軸對(duì)稱的液滴，也同樣可用于軸不對(duì)稱的液滴。適用的角度范圍是所有方法中zui廣的一種，從約5度起，到180度都可用。 因?yàn)榍芯€法是一局部法，這是它的優(yōu)點(diǎn)（不受液滴的形狀的任何限制），也是它的弱點(diǎn)：對(duì)軸對(duì)稱的液滴，其穩(wěn)定性，可靠性和性通常比不上Conic法和Laplace-Young法。
    在測(cè)量前進(jìn)接觸角和后退接觸角時(shí)，往往采用將加液的針頭埋入到液滴中，然后通過不斷加液或?qū)⒁后w吸掉，同時(shí)測(cè)量/紀(jì)錄接觸角的方法。在這種情況下，由于埋入的針頭對(duì)液滴形狀的干擾，其它的整體輪廓分析法就不再準(zhǔn)確或不再適用，此時(shí)切線法往往是*的選擇。
    另外于使用旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)時(shí)，當(dāng)傾斜角度增大時(shí)，液滴兩側(cè)嚴(yán)重不對(duì)稱，此時(shí)切線法基于其不受液滴形狀任何限制的特性，也成為*。 

（4） Circle 圓形法（液滴高度/寬度法）

    本方法運(yùn)用圓方程式來擬合液滴的輪廓形狀，從而計(jì)算出接觸角。由于此方法假定了液滴（截面）的形狀為圓的一部分，所以其適用范圍只限于球狀或接近球狀的液滴。由于重力的影響，嚴(yán)格地講，液滴的形狀都偏離球型：偏離的程度隨液滴的體積增大而增大；在同樣的體積下，液體的比重越大，表面張力越小，偏離的幅度也越大。
    通常情況下，對(duì)于體積小于5微升的水液滴，其所受的重力對(duì)形狀的影響被認(rèn)為小到可忽略不計(jì)，此時(shí)可用本方法計(jì)算。 文獻(xiàn)中提到通過測(cè)量液滴的高度和寬度來計(jì)算接觸角的方法其實(shí)就是圓法zui簡(jiǎn)單運(yùn)用。而上面提到的Conic法其實(shí)也已包括圓形法，因?yàn)閳A方程式只是二次曲線的一特例。
    當(dāng)液滴的體積較大，或液體的比重很大，或液體的表面張力相對(duì)較小，造成其形狀明顯偏離球形，此時(shí)運(yùn)用本方法可能會(huì)導(dǎo)致很大的測(cè)量誤差，可大至幾十度。所以一定要注意本方法的局限性。
    我們建議本方法只用來計(jì)算接觸角小于30度的液滴，或形狀等于或接近于球的液滴。
    注意：本方法也是一整體液滴法。在計(jì)算時(shí)考慮的是整個(gè)液滴的輪廓形狀，不是局部，所以當(dāng)液滴的形狀受到其它物體干擾時(shí)，如針管置于液滴內(nèi)，就會(huì)影響方法的準(zhǔn)確性，甚至不再適用。