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接触角测定仪的测量方法及正确操作要点介绍

作者: 发布于:2014-6-24 17:02:36 点击量:

  在固体水平平面上滴上一滴液滴,在固体表面上的固-液-气三相接壤点处由其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其间时所形成的角称为接触角。而在工业生产过程中,通常使用接触角测定仪完成界面直接触角的精确丈量。下面简略介绍常用的丈量办法及有关操作需求。

  液滴高度/宽度法运用圆方程式来拟合液滴的概括形状,然后核算出接触角。因为此办法假定了液滴(截面)的形状为圆的一部分,所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。因为重力的影响,严格地讲,液滴的形状都违背球型:违背的程度随液滴的体积增大而增大;在相同的体积下,液体的比重越大,表面张力越小,违背的起伏也越大。

  通常情况下,关于体积小于5微升的水液滴,其所受的重力对形状的影响被认为小到可忽略不计,此刻可用本办法核算。文献中说到经过丈量液滴的高度和宽度来核算接触角的办法本来即是圆法最简略运用。而上面说到的Conic法本来也已包含圆形法,因为圆方程式仅仅二次曲线的一特例。当液滴的体积较大,或液体的比重很大,或液体的表面张力相对较小,形成其形状显着违背球形,此刻运用本办法能够会致使很大的丈量误差,可大至几十度。所以必定要留意本办法的局限性。主张本办法只用来核算接触角小于30度的液滴,或形状等于或接近于球的液滴。

  留意:液滴高度/宽度法也是一整体液滴法。在核算时考虑的是整个液滴的概括形状,不是部分,所以当液滴的形状遭到其它物体搅扰时,如针管置于液滴内,就会影响办法的精确性,乃至不再适用。

  前面对接触角测定仪的有关丈量办法进行了介绍,实施时应留意以下两个疑问:平衡时刻和系统温度的安稳,当系统未达平衡时,接触角会改变,这时的接触角称为动态接触角,动态接触角研讨关于一些粘度较大的液体在固体平面上的活动或铺展有重要意义(因粘度大,平衡时刻长)。一起,关于温度改变较大的系统,因为表面张力的改变,接触角也会改变,因而,若一已基平达平衡的系统,接触角的改变,能够与温度改变有关,简略判别影响要素的办法是,平衡时刻的影响通常是单方向的,而温度的波动能够形成γ的升高或下降。 除平衡时刻和温度外,影响接触角安稳的要素还有接触角滞后和吸附作用。


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