高溫表面水滴角測(cè)定儀計(jì)算方法

對(duì)于理想的平面固體表面，當(dāng)液滴在表面達(dá)平衡后。只有一個(gè)符合Young方程的接觸角。但實(shí)際固體表面是非理想的，因而會(huì)出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，致使接觸角的測(cè)量往往很難重復(fù)。但經(jīng)過(guò)精心制備和處理的表面，有可能得到較重復(fù)的數(shù)據(jù)，特別是高分子的表面。表面的制備和處理的目的是要得到較光滑、干凈的理想表面，但具體的工藝因樣品而異，這里不作更多的介紹。這里主要介紹一些常用的接觸角測(cè)定方法，它們都是針對(duì)氣—液—固體系的接觸角而設(shè)計(jì)的。但其中有些方法，只需略加修改，亦適用于液—液—固體系接觸角的測(cè)定。測(cè)定接觸角有多種方法，可根據(jù)直接測(cè)定物理量分為四類：⑴ 靜滴法（角度測(cè)量法）、⑵ 高度、長(zhǎng)度測(cè)量法⑶ 力測(cè)法⑷ 透過(guò)測(cè)量法。前三種適用于連續(xù)的平滑固體表面，后一種方法可用于粉末固體表面接觸角的測(cè)定。

（一）量角法

液滴角度測(cè)量法是測(cè)量接觸角的的方法之一，如圖3（a，b）所示。該方法是將固體表面上的液滴，或?qū)⒔胍后w中的固體表面上形成的氣泡投影到屏幕上，然后直接測(cè)量切線與相界面的夾角，直接測(cè)量接觸角的大小。

如果液體蒸氣在固體表面發(fā)生吸附，影響固體的表面自由能，則應(yīng)把樣品放入帶有觀察窗的密封箱中，待體系達(dá)平衡后再進(jìn)行測(cè)定。此法的優(yōu)點(diǎn)是：樣品用量少，儀器簡(jiǎn)單，測(cè)量方便。準(zhǔn)確度一般在土1^o左右。

（二）量高法

如果液滴很小，重力作用引起液滴的變形可以忽略不計(jì)，這時(shí)的躺滴可認(rèn)為是球形的一部分，如圖4所示。接觸角可通過(guò)高度的測(cè)量按下式計(jì)算：                                     

式中h是液滴高度，d是滴底的直徑。若液滴體積小于10^-4mL，此方法可用。若接觸角小于90^o，則液滴稍大亦可應(yīng)用。

（三）儀器測(cè)量方法

    1.接觸角多元化分析方式：全自動(dòng)擬合法，半自動(dòng)擬合法，手動(dòng)水平測(cè)量，手動(dòng)斜面測(cè)量；

1. 多元化軟件計(jì)算方法：圓環(huán)擬合法(40度以下)；橢圓擬合法(40-120度)；Young-Lapalacer擬合法(120度以上)；
2. 的表面自由能計(jì)算：Fowks法，OWRK法，ZismanPlot法，EOS法（軟件中預(yù)裝部分液體數(shù)據(jù)庫(kù)，可擴(kuò)展）；
3. 一鍵式軟件測(cè)量操作： 【按空格鍵】--打開攝像頭； 【按1鍵】--的控制滴液；【按2鍵】--高精度的進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)量；
4. 不規(guī)則產(chǎn)品測(cè)量拓展：凹凸面測(cè)量，曲面測(cè)量，滾動(dòng)角測(cè)量,前進(jìn)角后退角測(cè)量，高溫接觸角測(cè)量；
5. 高速拍照方式：單張/連續(xù)/錄像；錄像任意電影單張導(dǎo)出；錄像視頻可自動(dòng)快速測(cè)量；
6. 細(xì)致化數(shù)據(jù)庫(kù)管理：導(dǎo)出Excel表格數(shù)據(jù) word圖片數(shù)據(jù)；圖片文字顯而易見。

高溫表面水滴角測(cè)定儀測(cè)量方法

    1.座滴法（sessile drop）；

1. 懸滴法（pendant drop）；
2. 薄膜法（lamella method）；
3. 擄泡法（Captive bubble method）；
4. 包覆纖維法（wetted fiber）；
5. 纖維座滴法（sessle fiber drop）；
6. 附著滴法（captive bubble）；

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