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您的位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 技術(shù)文章 > 接觸角測(cè)量?jī)x---測(cè)量前進(jìn)角和后退角的意義 測(cè)量前進(jìn)角和后退角的意義非常重大,它遠(yuǎn)不止是獲得兩個(gè)角度數(shù)值那么簡(jiǎn)單。通過(guò)光學(xué)接觸角測(cè)試儀精確獲取這兩個(gè)參數(shù)及其差值(接觸角滯后),共同揭示了固體表面在動(dòng)態(tài)、真實(shí)環(huán)境下的潤(rùn)濕性能和信息。
以下是其主要意義,從基礎(chǔ)到應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明:
核心物理意義:揭示表面的“不完好"和“粘附力"
表征接觸角滯后:前進(jìn)角和后退角的差值稱為“接觸角滯后"。沒(méi)有滯后,表面是理想的;有滯后,表面是真實(shí)的。滯后現(xiàn)象是由表面的粗糙度和化學(xué)不均勻性引起的。它就像一個(gè)“能量壁壘",阻礙了液滴的移動(dòng)。
量化表面“粘附"能力:接觸角滯后直接反映了表面對(duì)液滴的釘扎效應(yīng)或粘附力。
滯后值大:意味著液滴需要很大的能量才能移動(dòng),液滴“粘"在表面上,不易滾落。
滯后值?。阂馕吨旱闻c表面的相互作用很弱,液滴很容易在表面上移動(dòng)或滾落。
實(shí)際應(yīng)用意義
評(píng)估自清潔性能(如荷葉效應(yīng))
目標(biāo):需要極小的滾動(dòng)角和很小的接觸角滯后。
意義:只有當(dāng)滯后很小時(shí),水滴才能在自身重力下輕松滾落,同時(shí)帶走表面的污染物。僅憑一個(gè)大的靜態(tài)接觸角(疏水性)不足以判斷自清潔效果,如果滯后很大,水滴會(huì)粘在上面,無(wú)法滾動(dòng)自清潔。
優(yōu)化涂層與印刷工藝
油漆、涂料:需要適當(dāng)?shù)臐?rùn)濕和鋪展。前進(jìn)角決定了涂料能否很好地覆蓋表面,而后退角關(guān)系到涂層的均勻性是否會(huì)產(chǎn)生縮孔。
印刷:油墨在基材上的鋪展行為由前進(jìn)角控制,而其在網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)的保持能力則由后退角影響,這直接關(guān)系到印刷的清晰度和精度。利用光學(xué)接觸角測(cè)試儀的動(dòng)態(tài)測(cè)量功能,可以精準(zhǔn)量化這些參數(shù),為工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
提高農(nóng)藥噴灑效率
在農(nóng)業(yè)中,農(nóng)藥液滴需要附著在植物葉片上(較大的前進(jìn)角/滯后防止液滴立即滾落),但又不能形成球狀而滑落(需要一定的鋪展以覆蓋面積)。
通過(guò)測(cè)量葉片表面的前進(jìn)/后退角,可以指導(dǎo)配制具有最佳鋪展和附著性能的農(nóng)藥配方。
評(píng)估紡織品防水透氣性能
對(duì)于防水面料,我們希望水珠(外部雨水)不能滲透,即具有大的前進(jìn)角。但同時(shí),身體汗液形成的水蒸氣需要能排出。
研究液體在面料纖維間的動(dòng)態(tài)潤(rùn)濕行為,對(duì)于設(shè)計(jì)兼具防水和透氣功能的高性能紡織品至關(guān)重要。
半導(dǎo)體與微流控芯片制造
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō):
靜態(tài)接觸角回答的是:“液體能多好地潤(rùn)濕這個(gè)表面?" 這是一個(gè)熱力學(xué)平衡問(wèn)題。
前進(jìn)/后退角回答的是:“液體在這個(gè)表面上移動(dòng)有多難?" 這是一個(gè)動(dòng)力學(xué)和粘附力問(wèn)題。
因此,測(cè)量前進(jìn)角和后退角為我們提供了關(guān)于表面微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)均勻性以及其在真實(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境下實(shí)際性能的關(guān)鍵信息,是設(shè)計(jì)和優(yōu)化幾乎所有涉及固-液界面應(yīng)用至關(guān)重要的一環(huán)。