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接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量超疏水表面的測(cè)量方法

  動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x凸凹眼鏡片親水性、疏水性測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)校正塊作為檢測(cè)影像測(cè)量?jī)x測(cè)量精度的重要工具之一，采用光學(xué)鍍膜工藝制作而成，具有精度高、少針孔的現(xiàn)象，校正片具有多種基準(zhǔn)形狀，可進(jìn)行多方位校正。動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x標(biāo)準(zhǔn)片是專門針對(duì)開(kāi)發(fā)出校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)片，具有精度高、操作簡(jiǎn)單、適用自動(dòng)識(shí)別儀器及易于溯源等特點(diǎn)，為計(jì)量機(jī)構(gòu)、測(cè)量?jī)x器制造廠商及用戶提供可靠的標(biāo)準(zhǔn)支持服務(wù)。

  主要用于測(cè)量液體對(duì)固體的接觸角，即液體對(duì)固體的浸潤(rùn)性，當(dāng)液滴自由地處于不受力場(chǎng)影響的空間時(shí)，由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是，當(dāng)液滴與固體平面接觸時(shí)，其終形狀取決于液滴內(nèi)部的內(nèi)聚力和液滴與固體間的粘附力的相對(duì)大小。當(dāng)一液滴放置在固體平面上時(shí)，液滴能自動(dòng)地在固體表面鋪展開(kāi)來(lái)，或以與固體表面成一定接觸角的液滴存在。

  接觸角測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理其實(shí)有點(diǎn)類似于液滴高度/寬度法測(cè)量，運(yùn)用圓方程式來(lái)擬合液滴的輪廓形狀，從而計(jì)算出接觸角。由于此方法假定了液滴(截面)的形狀為圓的一部分，所以其適用范圍只限于球狀或接近球狀的液滴。由于重力的影響，嚴(yán)格地講，液滴的形狀都偏離球型：偏離的程度隨液滴的體積增大而增大;在同樣的體積下，液體的比重越大，表面張力越小，偏離的幅度也越大。

  作為潤(rùn)濕現(xiàn)象的一種研究方法，接觸角的研究長(zhǎng)期以來(lái)一直停留在某個(gè)階段。以前，當(dāng)人們需要用到接觸角測(cè)量?jī)x時(shí)，多半是從國(guó)外采購(gòu)，國(guó)內(nèi)的一些廠家還沒(méi)有完全形成完整常規(guī)的研究?，F(xiàn)在，生物啟發(fā)特殊潤(rùn)濕性能表面已經(jīng)吸引了廣泛的科學(xué)關(guān)注，無(wú)論是在基本理論研究方面還是在實(shí)際應(yīng)用方面。它已經(jīng)成為一個(gè)持續(xù)增加的熱門研究課題，受動(dòng)植物表面疏水性的啟發(fā)，許多研究人員嘗試用各種方法模似了自然界中特殊潤(rùn)濕性能表面，集中在荷葉效應(yīng)啟發(fā)的自清潔表面。

  超疏水表面是指與水的接觸角大于150度的表面，隨著研究的不斷加深，研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)影響接觸角穩(wěn)定的因素除平衡時(shí)間和溫度外，還有接觸角滯后和吸附作用，前進(jìn)接觸角，后退接觸角和接觸角滯后表征出水滴在固體表面的動(dòng)態(tài)行為，接觸角滯后與表面粘性緊密相關(guān)，接觸角滯后越小，液滴越易從表面滴落，反之亦然。

  固體表面特殊的潤(rùn)濕性對(duì)自清潔，防輻射，微液體等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值，液體在固體表面的潤(rùn)濕性能一般采用切線法，寬高法，橢圓法，楊氏議程定義法來(lái)測(cè)量，接觸角可以定量描述表面的潤(rùn)濕性能，其測(cè)量可通過(guò)接觸角測(cè)量?jī)x直線測(cè)量。

超疏水表面的接觸角測(cè)量方法：

測(cè)量超級(jí)疏水表面的方法，與常規(guī)的方法不一樣。我們將高于120度的接觸角定為超疏水接觸角。

切線法：常規(guī)方法，需手工切線，誤差較大。

圓法：也叫寬高法，θ/2法，利用三點(diǎn)擬合一個(gè)圓形(開(kāi)放式存在，能更好的看清楚是否貼合在一起)，從而計(jì)算出接觸角度。適用于<20°角度的接觸角測(cè)量。

橢圓法：當(dāng)接觸角度超過(guò)20度時(shí)，此時(shí)已不是一個(gè)常規(guī)的圓形，而近似一個(gè)橢圓形，橢圓法用五點(diǎn)擬合橢圓形，從而計(jì)算出接觸角度。適用于>20°<120°角度測(cè)量。

Laplace-Young法：適用于>120°超疏水角度的測(cè)量。但是Laplace-Young法有一個(gè)缺點(diǎn)，就是在擬合時(shí)的圖象一定要非常清晰和完整，需自動(dòng)擬合，并且左右兩邊的角度要均勻。

微分圓法，微分橢圓法：適用于所有不同角度的測(cè)量。此方法含擴(kuò)(圓環(huán)法，橢圓法，Laplace-Young法)并能優(yōu)化Laplace-Young法的不足之處。這也是有超疏水角度測(cè)量需求的客戶的福音。