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對于視頻光學接觸角測量儀的測量原理,我們做出如下總結!

發布日期: 2022-03-21
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  視頻光學接觸角測量儀具有功能多樣化的特點,而且實現了儀器的智能化全自動控制。全自動俯視/側視的雙視測量把接觸角的測量從二維測量提升到三維測量;全自動雙液滴同框測量使固體表面自由能的計算更快速、更便捷;獨特的全自動滯留天平法使滯留力的測量和動態接觸角測量同時完成,并拓寬了動態接觸角的測量范圍,使其不僅適合疏水材料的測量,也適合于親水材料的測量。
 

 

  視頻光學接觸角測量儀的測量原理:
  視頻光學接觸角測量儀是基于視頻光學法測量靜態接觸角、動態接觸角、滾動角、固體表面自由能和表界面張力的測量設備,視頻光學法是通過直接觀測液體在固體表面形成的液滴的測量方法,通過測量液滴的形狀,尤其是其與固體表面相接觸處的液面形狀,來確定液體在固體表面的接觸角θ。
  接觸角θ的數值標志著液體在固體表面的潤濕性:
  若θ<90°,則固體表面是親水性的,即液體較易潤濕固體,其角度越小,表示潤濕性越好;當θ=0°,時,表示完全潤濕;
  若θ>90°,則固體表面是疏水性的,即液體不容易潤濕固體,其角度越大,表示潤濕性越差;
  當θ=180°,表示完全不潤濕。
  當潤濕性界于很好與很差之間時,液體在固體表面可以有限度地鋪展開來,形成介于0°~ 180°之間的接觸角。這一有限的接觸角值是體系中各個不同的相互作用力的平衡,也是體系趨向低能量的結果。涉及的相互作用力包括:
  1、液體自身的表面張力:這一值越大,液體越傾向于聚集在一起、包成一團,而不愿意在固體表面上鋪展開來;
  2、固體自身的表面張力或表面自由能:這一值越大,固體表面的能量位越高,越希望有能量較低的液體層能夠在其上面鋪展開來而覆蓋它,以降低體系的能量;
  3、液體/固體表面-界面的相互作用力:這一值越小,固體表面對液體的吸引力越大,液體越能夠在其上面鋪展開來,導致較低的接觸角值。
  所以,如果希望液體能夠較好地潤濕固體表面:液體的表面張力值越低、固體的表面能值越高、液體/固體表面-界面的相互作用力越強就越有利;反之,如果希望液體一般不要潤濕固體表面:液體的表面張力值越高、固體的表面能值越低、液體/固體表面-界面的相互作用力越弱就越有可能。
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