接触角测量仪测试材料的润湿性

接触角测量仪主要用于测量液体对固体的接触角，即液体对固体的浸润性，当液滴自由地处于不受力场影响的空间时，由于界面张力的存在而呈圆球状。但是，当液滴与固体平面接触时，其Z终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在。

接触角测量仪的测量原理其实有点类似于液滴高度/宽度法测量，运用圆方程式来拟合液滴的轮廓形状，从而计算出接触角。由于此方法假定了液滴(截面)的形状为圆的一部分，所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。由于重力的影响，严格地讲，液滴的形状都偏离球型：偏离的程度随液滴的体积增大而增大;在同样的体积下，液体的比重越大，表面张力越小，偏离的幅度也越大。

作为润湿现象的一种研究方法，接触角的研究长期以来一直停留在某个阶段。以前，当人们需要用到接触角测量仪时，多半是从国外采购，国内的一些厂家还没有完全形成完整常规的研究。

现在，生物启发特殊润湿性能表面已经吸引了广泛的科学关注，无论是在基本理论研究方面还是在实际应用方面。它已经成为一个持续增加的热门研究课题，受动植物表面疏水性的启发，许多研究人员尝SY各种方法模似了自然界中特殊润湿性能表面，集中在荷叶效应启发的自清洁表面。

超疏水表面是指与水的接触角大于150度的表面，随着研究的不断加深，研究学者发现影响接触角稳定的因素除平衡时间和温度外，还有接触角滞后和吸附作用，前进接触角，后退接触角和接触角滞后表征出水滴在固体表面的动态行为，接触角滞后与表面粘性紧密相关，接触角滞后越小，液滴越易从表面滴落，反之亦然。

固体表面特殊的润湿性对自清洁，防辐射，微液体等领域具有潜在应用价值，液体在固体表面的润湿性能一般采用切线法，宽高法，椭圆法，杨氏议程定义法来测量，接触角可以定量描述表面的润湿性能，其测量可通过接触角测量仪直线测量。

超疏水表面的接触角测量方法

测量超级疏水表面的方法，与常规的方法不一样。我们将高于120度的接触角定为超疏水接触角。

切线法：常规方法，需手工切线，误差较大。

圆法：也叫宽高法，θ/2法，利用三点拟合一个圆形(开放式存在，能更好的看清楚是否贴合在一起)，从而计算出接触角度。适用于<20°角度的接触角测量。

椭圆法：当接触角度超过20度时，此时已不是一个常规的圆形，而近似一个椭圆形，椭圆法用五点拟合椭圆形，从而计算出接触角度。适用于>20°<120°角度测量。

Laplace-Young法：适用于>120°超疏水角度的测量。但是Laplace-Young法有一个缺点，就是在拟合时的图象一定要非常清晰和完整，需自动拟合，并且左右两边的角度要均匀。

微分圆法，微分椭圆法：适用于所有不同角度的测量。此方法含扩(圆环法，椭圆法，Laplace-Young法)并能优化Laplace-Young法的不足之处。这也是有超疏水角度测量需求的客户的福音。

如何有效的通过接触角测量仪进行润湿性测量?

接触角和表面张力在润湿和涂层的测量方式：

接触角现有测试方法通常有两种:其一为外形图像分析方法；其二为称重法。后者通常称为润湿天平或渗透法接触角仪。但目前应用Z广泛，测值Z直接与准确的还是外形图像分析方法。

外形图像分析法的原理为，将液滴滴于固体样品表面，通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像，再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来。

计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型如液滴可被视为球或圆椎的一部分，然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值。Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系，可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓，从而计算出其接触角。

材料表面的性质对于处理和Z终使用与体积特性同等重要。在粘合，印刷或涂覆时，清洁度，表面自由能和粗糙度是决定性的因素。在污垢和水存在下的润湿性和粘附性也与许多材料和应用有关。借助于我们的测量仪器，通过表面化学方法可以优化表面准备和增强的许多步骤。通过接触角测量在线控制润湿性：在移动的表面上的综合质量检测：接触角测量已经完成了从测试实验室到生产车间的步骤，质量保证表面的清洁和预处理。这一切都得益于这一发展。

快速和移动测量技术。我们进一步研究这个可行性研究，并展示潜力的一个途径使用接触角测量作为不间断的在线过程控制的测试方法。非常快速的液体针技术，使接触角移动样品的测量和软件界面与全自动的集成任何复杂的信息系统都可能进行分析。

材料经受许多表面处理生产过程，以便为这些准备进一步处理步骤。这里的典型例子包括粘结或等离子之前清洁表面聚合物处理，以激活它随后的涂层，从而达到好的润湿性和粘附性。由于润湿直接反映出来通过接触角测量接触角是一个测试这种预处理效果的极好方法。

基于相关物质之间的接触角可以直接测量接合或涂覆过程中的润湿。温度调节的测量也是可能的，例如在处理温度下对热熔粘合剂的润湿的研究。固体的粗糙度也对润湿性有很大的影响。因此，表面的粗糙度通常被包括在预处理过程中。当润湿(前进角)和脱湿(后退角)时接触角的组合测量表征粗糙度对润湿行为的影响。