傾斜平板法
原理:通過傾斜放置液滴的固體樣品臺,利用重力驅(qū)動三相接觸線移動,分別捕捉前進(jìn)和后退狀態(tài)。
測量步驟:
在水平的固體表面滴加一定體積的液滴,形成初始靜態(tài)接觸角。
緩慢傾斜樣品臺,液滴沿傾斜方向的前端接觸線會向前擴展(對應(yīng)前進(jìn)過程),此時利用水滴角測定儀記錄該端的接觸角即為前進(jìn)角。
液滴后端的接觸線會向后收縮(對應(yīng)后退過程),水滴角測定儀同步測量該端的接觸角即為后退角。
加液 / 吸液法(sessile drop 法的動態(tài)延伸)
原理:通過向固定在固體表面的液滴持續(xù)加液或吸液,改變液滴體積,驅(qū)動三相接觸線前進(jìn)或后退。
測量步驟:
采用座滴法在固體表面形成穩(wěn)定液滴,通過圖像系統(tǒng)記錄初始狀態(tài)。
向液滴緩慢注入液體(加液),液滴體積增大,三相接觸線向外擴展,此時捕捉到的接觸角為前進(jìn)角。
從液滴中緩慢抽取液體(吸液),液滴體積減小,三相接觸線向內(nèi)收縮,此時捕捉到的接觸角為后退角。
特點:易控制接觸線的移動方向,適合研究表面均勻性較好的樣品,需注意加 / 吸液速度(過快會導(dǎo)致液滴震蕩,影響測量精度)。
所有方法都基于一個核心思想:通過增加減少液滴的體積,或是平臺傾斜,使三相接觸線發(fā)生即將移動但尚未移動的臨界狀態(tài),此時測得的接觸角就是前進(jìn)角或后退角。
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