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        靜態(tài)接觸角常用測(cè)量方法

        2023-10-11

        1. 座滴法

        早期的靜態(tài)接觸角測(cè)量方式采用量角器,通過(guò)肉眼確定基線,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)以圖像為核心的接觸角測(cè)量方法。座滴法是最簡(jiǎn)單、最直接、對(duì)硬件要求較低的測(cè)量方法,應(yīng)用最為廣泛。座滴法接觸角的計(jì)算方法分為非基于模型和基于模型,非基于模型沒(méi)有全部利用液體的輪廓信息,例如切線法、寬高法;而基于模型的計(jì)算方法,需要預(yù)先假設(shè)一種輪廓模型,例如圓、橢圓或者ADSA-P,再將圖像采集到的液體輪廓點(diǎn)集帶入模型求解參數(shù)。在沒(méi)有噪聲干擾下理論精度大于前者。后續(xù)主要以座滴法的模型作為研究對(duì)象。


        2. 斜板法

        斜板法一般用于絲狀細(xì)小的材料,將材料制作成幾厘米長(zhǎng)的樣本插入液體中,調(diào)節(jié)樣品與液面的夾角,使樣品的其中一端液面處理水平狀態(tài),此時(shí)液面與樣品的夾角θ為接觸角,如圖1-2所示。


        1. 插板法

        插板法需要將樣品垂直插入液面,假設(shè)固體能被液體浸潤(rùn),到達(dá)平衡時(shí),液體爬升高度為h1,固體浸入深度為h2,則它們與接觸角之間的關(guān)系滿足式



        1-3 插板法


        1. 擄泡法

        擄泡法與座滴法互為鏡像關(guān)系,如圖1-4所示,對(duì)于表面比較光滑的材料,其測(cè)量結(jié)果和座滴法已經(jīng)得到驗(yàn)證[1]。使用此方法可以解決材料比較親水時(shí)輪廓不易觀察的情況,并且有利用于控制測(cè)試液體的溫度。缺點(diǎn)是泡在液體里的材料容易導(dǎo)致濕潤(rùn)性能改變,且測(cè)試時(shí)需要使用大量液體,容易造成浪費(fèi)。




        1-4 擄泡法模型


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