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接触角测量仪测量有哪几种方法

2021.1.25

　　触角，顾名思义，是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线，此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ，是润湿程度的量度。

　　可以说接触角测量仪的应用已经涉及我们日常生活的方方面面。比如近视患者所用的隐形眼镜材料、汽车后视镜的玻璃、轿车的油漆涂层、浴室镜子、化妆品的亲油亲水性、衣物印染、各类洗涤剂等等。在工业生产中，石油工业，浮选工业，医药材料，芯片产业，低表面能无毒防污材料、油墨、农药、喷涂、污水处理等等都要用到接触角测量仪。

　　而接触角测量仪测量接触角的方法，目前通常有两种：一种是外形图像分析方法；一种是称重法。称重法也称为润湿天平或渗透法接触角仪。但应用相对广泛的是外形图像分析法。其原理为,将液滴滴于固体样品表面,通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像, 再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来。

　　在固体水平平面上滴上一滴液滴，在固体表面上的固-液-气三相接壤点处由其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其间时所形成的角称为接触角。而在工业生产过程中，通常使用接触角测定仪完成界面直接触角的准确丈量。

　　液滴高度/宽度法运用圆方程式来拟合液滴的概括形状，然后核算出接触角。因为此办法假定了液滴(截面)的形状为圆的一部分，所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。因为重力的影响，严格地讲，液滴的形状都违背球型：违背的程度随液滴的体积增大而增大;在相同的体积下，液体的比重越大，表面张力越小，违背的起伏也越大。

　　通常情况下，关于体积小于5微升的水液滴，其所受的重力对形状的影响被认为小到可忽略不计，此刻可用本办法核算。文献中说到经过丈量液滴的高度和宽度来核算接触角的办法本来即是圆法最简略运用。而上面说到的Conic法本来也已包含圆形法，因为圆方程式仅仅二次曲线的一特例。当液滴的体积较大，或液体的比重很大，或液体的表面张力相对较小，形成其形状显着违背球形，此刻运用本办法能够会致使很大的丈量误差，可大至几十度。所以必定要留意本办法的局限性。主张本办法只用来核算接触角小于30度的液滴，或形状等于或接近于球的液滴。

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