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如何使用接觸角測量儀測量親水疏水材料的潤濕性能？
發(fā)布時間：2022-06-13 點擊次數(shù)：962
如何判斷材料的親水性，疏水性？親水疏水材料如何定義其潤濕性能？若表面接觸角θ<90°，則固體表面是親水性的，即液體較易潤濕固體，其角越小，表示潤濕性越好；若θ〉90，則固體表面是疏水性的，即液體不容易潤濕固體，容易在表面上移動。至于是否液體能進(jìn)入毛細(xì)管，這個還與具體液體有關(guān)，并非所有液體在較大夾角下完全不進(jìn)入毛細(xì)管。
潤濕過程與體系的界面張力有關(guān)。一滴液體落在水平固體表面上，當(dāng)達(dá)到平衡時，形成的接觸角與各界面張力之間符合下面的楊氏公式（Young Equation）：由它可以預(yù)測如下幾種潤濕情況：
1）當(dāng)θ=0，完全潤濕；2）當(dāng)θ﹤90°，部分潤濕或潤濕；3）當(dāng)θ=90°，是潤濕與否的分界線；4）當(dāng)θ﹥90°，不潤濕；5）當(dāng)θ=180°，完全不潤濕。
毛細(xì)現(xiàn)象中液體上升、下降高度h。h的正負(fù)表示上升或下降。
浸潤液體上升，接觸角為銳角；不浸潤液體下降，接觸角為鈍角。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)/（液體密度*重力加速度g*液面半徑R）。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角/（液體密度*重力加速度g*毛細(xì)管半徑r）。
潤濕性問題與采礦浮選、石油開采、紡織印染、農(nóng)藥加工、感光膠片生產(chǎn)、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關(guān)系。
接觸角測量儀的測試方法：
接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種：其一為外形圖像分析方法；其二為稱重法。后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀。但目前應(yīng)用最廣泛，測值最直接與準(zhǔn)確的還是外形圖像分析方法。外形圖像分析法的原理為，將液滴滴于固體樣品表面，通過顯微鏡頭與相機(jī)獲得液滴的外形圖像， 再運用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計算出來。
計算接觸角的方法通常基于一特定的數(shù)學(xué)模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分，然后通過測量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計算得出接觸角值。楊氏方程描述了一封閉界面的內(nèi)、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系，可用來準(zhǔn)確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓，從而計算出其接觸角。煙用紙張的接觸角可參照我國制煙行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 424-2011“煙用紙表面潤濕性能的測定 接觸角法”執(zhí)行。
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