Fowkes法

Fowkes法利用一些液体通过接触角计算固体的表面自由能。在这种情况下,表面自由能分为色散部分和非色散部分。

背景

根据杨氏方程,在接触角θ,液体表面张力σl,液固界面张力 σsl以及固体表面自由能σs之间存在以下关系:

为了能够从接触角计算表面自由能,第二未知变量σsl必须被测定。
在Fowkes方法中,界面张力σsl计算基于两相表面张力σs和σl及其相互作用。这些相互作用看作是表面张力或表面自由能色散力部分 σD和非色散力部分σnD(Fowkes无更多细节描述)的几何平均数:

从得到接触角数据到测量出固体表面自由能分两步:首先采用至少一种纯色散力液体计算固体的色散力部分,然后再用至少一种以上极性液体测量其非极性部分。
通过这两步,Fowkes法超越了经典文献与Owens, Wendt, Rabel 和 Kaelble 法(OWRK)类似。后来规定非色散力部分为极性部分,由于不同的计算过程它只要求两种液体。WORK法在实践中比Fowkes法使用更频繁。

参考文献

F. M. Fowkes, Attractive Forces at Interfaces. In: Industrial and Engineering Chemistry 56,12 (1964), P. 40-52.