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15962623322分享:超疏水表面的接觸角測量方法
作為潤濕現(xiàn)象的一種研究方法,接觸角的研究長期以來一直停留在某個階段。以前,當(dāng)人們需要用到接觸角測量儀時,多半是從國外采購,國內(nèi)的一些廠家還沒有完全形成完整常規(guī)的研究?,F(xiàn)在,生物啟發(fā)特殊潤濕性能表面已經(jīng)吸引了廣泛的科學(xué)關(guān)注,無論是在基本理論研究方面還是在實際應(yīng)用方面。它已經(jīng)成為一個持續(xù)增加的熱門研究課題,受動植物表面疏水性的啟發(fā),許多研究人員嘗使用各種方法模似了自然界中特殊潤濕性能表面,集中在荷葉效應(yīng)啟發(fā)的自清潔表面。
超疏水表面是指與水的接觸角大于150度的表面,隨著研究的不斷加深,研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)影響接觸角穩(wěn)定的因素除平衡時間和溫度外,還有接觸角滯后和吸附作用,前進接觸角,后退接觸角和接觸角滯后表征出水滴在固體表面的動態(tài)行為,接觸角滯后與表面粘性緊密相關(guān),接觸角滯后越小,液滴越易從表面滴落,反之亦然。
固體表面特殊的潤濕性對自清潔,防輻射,微液體等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值,液體在固體表面的潤濕性能一般采用切線法,寬高法,橢圓法,楊氏議程定義法來測量,接觸角可以定量描述表面的潤濕性能,其測量可通過接觸角測量儀直線測量。
超疏水表面的接觸角測量方法:
測量超級疏水表面的方法,與常規(guī)的方法不一樣。我們將高于120度的接觸角定為超疏水接觸角。
切線法:常規(guī)方法,需手工切線,誤差較大。
圓法:也叫寬高法,θ/2法,利用三點擬合一個圓形(開放式存在,能更好的看清楚是否貼合在一起),從而計算出接觸角度。適用于<20°角度的接觸角測量。
橢圓法:當(dāng)接觸角度超過20度時,此時已不是一個常規(guī)的圓形,而近似一個橢圓形,橢圓法用五點擬合橢圓形,從而計算出接觸角度。適用于>20°<120°角度測量。
Laplace-Young法:適用于>120°超疏水角度的測量。但是Laplace-Young法有一個缺點,就是在擬合時的圖象一定要非常清晰和完整,需自動擬合,并且左右兩邊的角度要均勻。
微分圓法,微分橢圓法:適用于所有不同角度的測量。此方法含擴(圓環(huán)法,橢圓法,Laplace-Young法)并能優(yōu)化Laplace-Young法的不足之處。這也是有超疏水角度測量需求的客戶的福音。