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視頻光學自動型接觸角測量儀的測量原理
發布時間：2022-03-01 點擊次數：1665
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：
- 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；
- 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；
- 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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