2020-12-23

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使用半自動(dòng)水滴角測(cè)試儀要注意問題和測(cè)試方法

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  半自動(dòng)水滴角測(cè)試儀使用時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)問題:平衡時(shí)間和體系溫度的恒定,當(dāng)體系未達(dá)平衡時(shí),接觸角會(huì)變化,這時(shí)的接觸角稱為動(dòng)態(tài)接觸角,動(dòng)態(tài)接觸角研究對(duì)于一些粘度較大的液體在固體平面上的流動(dòng)或鋪展有重要意義(因粘度大,平衡時(shí)間長(zhǎng))。同時(shí),對(duì)于溫度變化較大的體系,由于表面張力的變化,接觸角也會(huì)變化,因此,若一已基平達(dá)平衡的體系,接觸角的變化,可能與溫度變化有關(guān),簡(jiǎn)單判斷影響因素的方法是,平衡時(shí)間的影響一般是單方向的,而溫度的波動(dòng)可能造成γ的升高或降低。除平衡時(shí)間和溫度外,影響接觸角穩(wěn)定的因素還有接觸角滯后和吸附作用。
  接觸角測(cè)試方法
  半自動(dòng)水滴角測(cè)試儀方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法,后者通常稱為潤(rùn)濕天平或滲透法接觸角儀,但目前應(yīng)用較廣泛,測(cè)值較直接與準(zhǔn)確的還是外形圖像分析方法。
  外形圖像分析法的原理為,將液滴滴于固體樣品表面,通過顯微鏡頭與相機(jī)獲得液滴的外形圖像, 再運(yùn)用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計(jì)算出來(lái)。
  計(jì)算接觸角的方法通?;谝惶囟ǖ臄?shù)學(xué)模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過測(cè)量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來(lái)計(jì)算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi)、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系,半自動(dòng)水滴角測(cè)試儀可用來(lái)準(zhǔn)確地描述一軸對(duì)稱的液滴的外形輪廓,從而計(jì)算出其接觸角。
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