接触角

当液体和固体接触时其间存在界面，液体表面和接触面的轮廓之间的角度称为接触角θ（小写字母）。接触角（润湿角）是液体润湿固体的一种量度。

背景

在完全润湿下（铺展）情况下接触角为 0°。在0°和 90°之间固体是可润湿的，大于90°固体不可润湿。在所谓荷叶效应的超疏水材料情况下接触角接近极限180°。

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

固体表面自由能能够通过使用一种或多种液体的接触角测量得到。

 

 

意义

接触角非常重要，无论在液体和固体之间相接触的强度需要检查和评估的时：比如涂层、着色、清洁、印刷、疏水或亲水涂料、粘合、分散等。

 

 

测量方法

• 液滴形状分析（DSA）：在液滴轮廓和表面投影（基线）之间的交叉点上（三相接触点）使用座滴图像测量接触角。
• Wilhelmy板法：当板状固体垂直移动入液体测得作用在拉力方向上的力。这个力取决于接触角以及表面张力和润湿长度。
• 使用Washburn法测量粉末接触角：浸没装满粉末管子的重量增加取决于时间。除了其它，液体柱增加速率取决于接触角。
• 顶视距离法：使用反映液滴表面顶部的光斑距离测量与表面曲率相关的接触角。

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