接触角的计算方法有哪些

对于理想的平面固体表面，当液滴在表面达平衡后。只有一个符合 Young 方程的接触角。 但实际固体表面是非理想的，因而会出现滞后现象，致使接触角的测量往往很难重复。但经 过精心制备和处理的表面，有可能得到较重复的数据，特别是高分子的表面。表面的制备和 处理的目的是要得到较光滑、干净的理想表面，但具体的工艺因样品而异，这里不作更多的 介绍。这里主要介绍一些常用的接触角测定方法，它们都是针对气—液—固体系的接触角而 设计的。但其中有些方法，只需略加修改，亦适用于液—液—固体系接触角的测定。测定接 触角有多种方法，可根据直接测定物理量分为四类：⑴ 静滴法（角度测量法）、⑵ 高度、 长度测量法⑶ 力测法⑷ 透过测量法。前三种适用于连续的平滑固体表面，后一种方法可用 于粉末固体表面接触角的测定。 

1.1 量角法 液滴角度测量法是测量接触角的最常用的方法之一，

该方法是将 固体表面上的液滴，或将浸入液体中的固体表面上形成的气泡投影到屏幕上，然后直接测量 切线与相界面的夹角，直接测量接触角的大小。 

 量角法示意图 如果液体蒸气在固体表面发生吸附，影响固体的表面自由能，则应把样品放入带有观察 窗的密封箱中，待体系达平衡后再进行测定。此法的优点是：样品用量少，仪器简单，测量 方便。准确度一般在土 1 o左右。

1.2. 量高法 如果液滴很小，重力作用引起液滴的变形可以忽略不计，这时的躺滴可认为是球形的一 部分，如图 4 所示。接触角可通过高度的测量按下式计算： tan  2  2 d h （8） 式中 h 是液滴高度，d 是滴底的直径。若液滴体积小于 10 -4mL，此方法可用。若接触角 小于 90 o，则液滴稍大亦可应用。

 液滴在纤维上的接触角也可用量角法测量，把纤维水平拉直．置于样品槽内，然后投影 到电脑屏幕，直接测定液滴与纤维表面的夹角。如果液滴很小，接触角也可用量高法测量， 通过式（8）来计算。 实际固体表面几乎都是非理想的，或大或小总是会出现接触角滞后现象．因此，需同时 测定前进角和后退角。对于躺滴法，可用增减液滴体积的办法来测定。增加液滴体积时测出 的是前进角，

；减少液滴体积时为后退角，如图 5(b)所示。 （a）前进角 （b）后退角 图 5 前进角和后退角的测定方法 为了避免增减液滴体积时可能引起液滴振动和变形，在测定时可将改变液滴体积的毛细 管尖端插入液滴中，尖端插入液滴不影响接触角的数值。 

1.3 仪器测量方法 

1.3.1 接触角多元化分析方式：全自动拟合法，半自动拟合法，手动水平测量，手动 斜面测量， 

1.3.2 多元化软件计算方法：圆环拟合法(40 度以下)；椭圆拟合法(40-120 度)； Young-Lapalacer 拟合法(120 度以上). 

1.3.3 精准的表面自由能计算：Fowks 法，OWRK 法，ZismanPlot 法，EOS 法（软件中 预装部分液体数据库，可扩展）. 

1.3.5 一键式软件测量操作： 【按空格键】--打开摄像头； 【按 1 键】--精准的控制 滴液；【按 2 键】--高精度的进行全自动测量. 

1.3.6 不规则产品测试拓展：凹凸面测试，曲面测试，滚动角测试,前进角后退角测 试，高温接触角测试.

1.3.7 高速拍照方式：单张/连续/录像；录像任意电影单张导出；录像视频可自动快速 测量. 

1.3.8 细致化数据库管理：导出 Excel 表格数据 word 图片数据；图片文字显而易见.