【摘要】 接触角是液体与固体表面接触时形成的内角

接触角是液体与固体表面接触时形成的内角[1]。接触角测量广泛用于固体表面的表征，因为接触角是可量化的，可以使用低成本仪器进行测量，并且对表面极其敏感。此外，接触角测量与实际应用直接相关，例如将液体涂覆到固体表面上或开发拒液的表面。

接触角值对被评估的固体表面的特征变化极其敏感[2]。在微观上不均匀的表面上，不同的表面成分对润湿行为有不同的影响，这取决于润湿的动力学。这种表面不均匀性的一个结果是，当液体前沿越过先前未润湿的表面前进时形成的角度将大于当液体前沿从先前润湿的表面缩回时形成的角度。在这些条件下测量的接触角称为前进角和后退角。为了最好地确保测量方法量化这些角度之一，当已知液体前沿刚刚完成在固体表面上的前进或后退时，优选测量接触角。前进和后退角度也分别是最大和最小接触角，并且前进和后退接触角值之间的差异被称为接触角滞后[3]。众所周知，需要测量前进角和后退角来完全表征表面的润湿性。

接触角的测量可以用多种方法完成[4]。然而，因为没有接触角测量的参考标准，所以很难估计接触角测量方法的准确性。可以使用接触角测量方法的精度和灵敏度的统计估计，并从该分析中识别优选的方法。比较常用的是通过Wilhelmy-plate方法、测角仪方法、倾斜板方法和两种自动液滴分配和成像方法进行的接触角测量。从以往的统计分析表明，Wilhelmy-plate方法提供的测量精度和灵敏度最高，不失为是一种优选的接触角测量方法。

[1] Bikerman JJ. A method of measuring contact angles[J]. Ind Eng Chem Anal Ed, 1941, 13: 443-444.

[2] Extrand CW. Origins of wetting[J]. Langmuir, 2016, 32: 7697-7706.

[3] Mandel J, Stiehler RD. Sensitivity - a criterion for the comparison of methods of test[J]. J Res Nat Bur Stand, 1954, 53: 155-159.

[4] Liu K, Vuckovac M, Latikka M, et al. Improving surface-wetting characterization[J]. Science, 2019, 363:1147-1148.

 

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