【摘要】 润湿性是许多应用的决定性因素,从涂料到提高石油采收率,从医用植入体到杀虫剂。

润湿性是许多应用的决定性因素,从涂料到提高石油采收率,从医用植入体到杀虫剂。由于应用范围广泛,润湿性的评估即接触角的测量可以用不同的方法来完成。

 

  • 座滴法

座滴法是最常用的接触角测试方法。采用光学接触角测量仪完成,从手动仪器到全自动系统。座滴法中,液滴(通常是水)放到固体样品上,液滴的图像由高分辨率相机拍摄,然后由软件自动测量角度。

 

座滴法给出静态接触角。通常测试用的液体是水,如果接触角低于90度,则表面是亲水的,如果接触角高于90度,则表面是疏水的。材料的亲疏水性在许多应用中至关重要。水滴角测量通常用于质控,因为它是一种快速无损的方法来表征材料表面化学性质。座滴法也常用于表面自由能的计算。

 

典型应用:表面自由能计算、质控、表面处理优化

 

  • 针法(鼓泡法)测定前进角后退角

针法(鼓泡法)提供了测定前进角和后退角的方法。这种方法中,针靠近表面。通过向液滴中注入更多液体,液滴(最典型的是水)的大小逐渐增大。当基线开始移动时测量前进角。之后将液体吸回,液滴大小逐渐减小。当基线开始缩回时测量后退角。研究智能表面的润湿性通常需要测定前进角和后退角。

 

典型应用:超疏水表面

 

  • 倾斜法

倾斜法是测量前进角和后退角的另一种方法。在这种方法中,液滴被放置在表面,之后样品台倾斜,直到液滴开始移动。倾斜可以通过倾斜样品台或倾斜整个仪器来完成。当液滴开始移动时,液滴前端角度为前进角,后端角度为后退角。这个方法还能够测定滚动角,也就是液滴开始移动的角度。

 

典型应用:智能表面、滚动角测量