接触角有静态和动态角度,如何测量静态和动态接触角.pdfVIP

接触⾓有静态和动态⾓度,如何测量静态和动态接触⾓ 接触⾓可以分为静态和动态⾓度。当液滴站在表⾯上并且三相边界不移动时，测量静态接触⾓。静态接触⾓⽤于质量控 制和研究和产品开发。接触⾓测量⽤于从印刷到油回收和涂层到植⼊物的领域。当三相边界移动时，可以测量动态接触 ⾓，并将其称为前进⾓和后退⾓。 接触⾓滞后是前进和后退接触⾓之间的差异。接触⾓滞后产⽣于化学和地形的表⾯的不均匀性，溶液中的杂质吸收的 表⾯上，或通过溶剂溶胀，重排或表⾯的改变1 2。前进和后退接触⾓给出了静态接触⾓在表⾯上具有的最⼤值和最⼩ 值。   如何测量动态，静态的接触⾓： 接触⾓测量仪可⽤于测量各种接触⾓。下⾯描述了两种技术，并针对特定应⽤选择了两种技术。静态和动态接触⾓都 可以通过使⽤来测量;。在实践中，将液滴放置在固体表⾯上，并记录液滴的图像。然后通过在液滴周围拟合Young- Laplace⽅程来定义静态接触⾓，尽管也可以使⽤其他拟合⽅法，如圆和⼿动拟合式。以通过使⽤两种不同的⽅法来测 量动态接触⾓; 改变液滴的体积或使⽤倾斜摇篮。下图显⽰了体积变化⽅法的原理。简⽽⾔之，⾸先形成⼩液滴并放置 在表⾯上。然后使针靠近表⾯，并且同时记录时液滴的体积逐渐增加。这将给出前进的接触⾓。后退⾓度以相同的⽅式 测量，但此时，液滴的体积逐渐减⼩。将液滴放置在基板上，然后逐渐倾斜。在液滴开始移动之前，在液滴的前⾯测量 前进⾓度。在相同的时间点，在液滴的背⾯测量后退接触⾓。 使⽤接触⾓测量仪SDC-200进⾏动态接触⾓测量的⽰意图。优点：当在不均匀且规则尺⼨和形状的样品上测量液固相互 作⽤和/或固体性质 （如表⾯⾃由能）时，张⼒测定法是最佳选择。主要优点如下： 1、⼩液体需求量 （只有⼀些微升） 2、固体基质可以是不对称的 （例如隐形眼镜） 3、样品两侧不需要相似（涂层和表⾯改性表征） 4、表⾯上的接触⾓映射使得能够进⾏异质性和清洁度表征 5、可以使⽤校准⽚进⾏粗糙度校正 动态接触⾓可以通过使⽤张⼒计来测量，接触⾓测量仪当固体样品与测试液体接触时影响平衡的质量。接触⾓可然后通 过使⽤当液体（表⾯张⼒下⾯的等式来计算γ升）和样品（P）的周界是已知的。 在下⾯的视频中，提供了⼀个完整的接触⾓测量周期。可以看出，测量的接触⾓始终是动态接触⾓，因为样品相对于液 体移动。当样品浸⼊液体时，记录推进的接触⾓，并且当样品出现时，测量后退接触⾓。 动态接触⾓测量： 假设如果与液滴沉积后的某个时间点的差异相⽐，液滴静⽌在固体表⾯上并快速达到平衡，前⼀段的接触⾓数据是⾮常 有⽤的。但是，这仅适⽤于数据没有太⼤变化。例如，假设在液体和固体界⾯是动态的情况下，诸如涂覆或清洗的各种 状态，则不能获得⾜够的数据。这种情况模拟 （随着前进的接触⾓和后退接触⾓）动态的情况，其中液滴界⾯移动并且 已经增加。使⽤个⼈计算机进⾏此分析已成为常见的做法，因此您可以轻松地捕获每秒数⼗帧以测量液滴（接触⾓）随 时间变化的变化。 下⾯描述测量动态接触⾓的⽅法。 连续进⾏前段的接触⾓测量，观察随时间的变化。虽然在动态和静态之间没有精确的定义，但我们将其视为⼀种类型的 动态接触⾓，时间间隔为1秒或更短。这也可以⽤于跟踪吸收和其他挥发性情况。 通过使与液体表⾯接触的液滴膨胀并且增加和减⼩液滴的尺⼨，当前进和后退（前进接触⾓和后退接触⾓）时测量接触 ⾓。 通过扩展/收缩⽅法，还存在固体表⾯的不均匀性⼤的缺点，例如界⾯处的粘滑性，其通常导致不太平滑曲线的数据。因 此，重要的是进⾏重复测量以完全掌握这些运动。 倾斜固体表⾯，以便在滑动时测量表⾯上的液滴。