接觸角的測(cè)定方法,接觸角的滯后現(xiàn)象分析-晟鼎精密

接觸角的測(cè)定方法：

停滴法：在光滑 均勻 水平的固體表面上放一小液滴，因液滴很小，重力作用可忽略。將液滴視作球形的一部分，測(cè)出液滴高度H與底燒錢2R。

吊片法：

將表面光滑，均勻的固體薄片垂直插入液體中，如果液體能夠潤(rùn)濕此固體，則將薄片平面上升。

纖維對(duì)液體的接觸角測(cè)定

測(cè)定纖維對(duì)液體的接觸角非常重要，接觸角可用電子天平法進(jìn)行測(cè)定。

如圖所示，設(shè)一根纖維浸在某液體中，纖維的另一端掛在電子天平的測(cè)量臂上，用升降裝置使液面逐漸下降，纖維經(jīng)狀態(tài)脫離液面進(jìn)入C狀態(tài)，在纖維脫離液面的瞬間，由于表面張力消失發(fā)生了力的突變，電子天平測(cè)出該變化過程中力的變化，由記錄儀記下圖中的曲線。

接觸角的滯后現(xiàn)象：

在理想光滑、組成均勻的表面上的平衡接觸角就是Young接觸角。許多實(shí)際表面都是粗糙的或是不均勻的，靜置在這種表面上的液滴可以處在穩(wěn)定平衡態(tài)(即最低能量態(tài))，也可處于亞穩(wěn)平衡態(tài)(即被能壘從其相鄰態(tài)中隔離出來的能谷)，即出現(xiàn)接觸角的滯后現(xiàn)象。

考慮一個(gè)在水平面上具有穩(wěn)定接觸角的液滴。若表面是理想光滑和均勻的，往這液滴上加少量液體，則液滴周界的前沿向前拓展，但仍保持原來的接觸角。從液滴中抽去少量液體，則液滴的周界前沿向后收縮，但仍維持原來的接觸角。反之，若表面是粗糙的或不均勻的，向液滴加入一點(diǎn)液體只會(huì)使液滴變高，局界不動(dòng)，從而使接觸角變大，此時(shí)的接觸角稱為前進(jìn)角θ。若加入足夠多的液體，液滴的周界會(huì)突然向前蠕動(dòng)，此突然運(yùn)動(dòng)剛要發(fā)生時(shí)的角度稱為最大前進(jìn)角。若從液滴中取出少量液體，液滴在周界不移動(dòng)的情況下變得更平坦，接觸角變?。藭r(shí)的接觸角稱為后退接觸角。當(dāng)抽走足夠多的液體，液滴周界前沿會(huì)突然收縮，此突然收縮剛要發(fā)生時(shí)的角度稱為最小后退角。

在傾斜面上，同時(shí)可看到液體的前進(jìn)角和后退角。假若沒有接觸角滯后，平板只要稍微傾斜一點(diǎn)，液滴就會(huì)波動(dòng)。接觸角的滯后使液滴能穩(wěn)定在斜面上。這一事實(shí)表明，接觸角滯后的原因是由于液滴的前沿存在著能壘。