晟鼎精密儀器分析：接觸角與表面張力、表面自由能的關(guān)系

接觸角與表面張力與表面自由能：

表面上一種液體被另一種液體取代的過程稱為潤濕，在一般的生產(chǎn)實(shí)踐中，潤濕是指固體表面上的氣體被液體取代，固體的表面被液體潤濕后，就象一滴水滴在固體表面，便形成了氣-液，氣-固，液-固三個(gè)界面，三個(gè)界面的叫接觸角，通常把有氣相組成的界面叫做表面，即把氣-液界面叫做液體表面，氣-固界面叫做固體表面，印刷過程中，油墨，潤濕液的傳遞過程實(shí)質(zhì)就是潤濕過程。

液體表面或固體表面的分子與其內(nèi)部分子的受力情形是不同的，以液體為例，處于液體內(nèi)部的分子，四周被同類分子所吸引，受周圍分子的引力是對(duì)稱的，因而相互抵消，合力為零。處于液體表面的分子，由于液體分子密度遠(yuǎn)大于氣相的分子密度，致使合力不再為零，表面分子所受到的不平穩(wěn)的合力，促使液體盡量收縮其表面，由于在體積一定的幾何形體中球體的表面積，液體都具有自動(dòng)收縮其表面成為球形的趨勢(shì)。

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水滴角概念：

水滴角（Contact angle）是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角，符號(hào)：θ，接觸角測(cè)量?jī)x是現(xiàn)今表面性能檢測(cè)水滴角的主要儀器。當(dāng)然，接觸角儀器還可以檢測(cè)其它液體的角度，在這里我們主要說明水滴接觸角。

SDC-200S研究型接觸角測(cè)量?jī)x是采用光學(xué)成像的原理，設(shè)備采用圖像輪廓分析方式測(cè)量樣品表面接觸角、潤濕性能、表界面張力、前進(jìn)后退角、表面能等性能，設(shè)備采用全自動(dòng)進(jìn)液裝置，性價(jià)比高、拓展性強(qiáng)、功能、可滿足各種常規(guī)測(cè)量需求，目前已經(jīng)廣泛使用在眾多高校院所及企業(yè)。

水滴角和清潔表面如何通過水滴角測(cè)試方法來表征:

  表面清潔步驟和清潔液通常是水基的，其中的表面活性劑被用于改進(jìn)潤濕和移除疏水性物質(zhì)。表面活性劑通過降低水的高表面張力改進(jìn)潤濕。我們的半自動(dòng)接觸角測(cè)量?jī)xSDC200可準(zhǔn)確測(cè)量表面張力，為質(zhì)量控制提供基礎(chǔ)。在清潔過程中，疏水性物質(zhì)被包覆進(jìn)表面活性劑分子簇（膠束），并且以這種方式表征表面活性劑的清潔效率。

   表面活性劑含量和動(dòng)態(tài)表面張力相關(guān)，采用接觸角測(cè)量研究潤濕性可指示表面清潔的完成度。均勻清潔的表面接觸角處處相同，接觸角增大表明有疏水污染區(qū)，可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)任何大小的樣本進(jìn)行非破壞性質(zhì)量檢查，增加表面自由能。

?潤濕現(xiàn)象接觸角

潤濕現(xiàn)象 接觸角

   潤濕也是一種常見的表面現(xiàn)象，日常生活中見到的例子很多，有的東西表面能夠被水潤濕，如紙張 棉花，布匹，玻璃等，也有很多物品不能被水潤濕，如油布 石蠟等，把它們浸入水中就象干的一樣。

   手入水即濕，但涂油后入水就不濕了，干凈下班上有水倒掉后，玻璃是濕的，但玻璃上有倒掉后玻璃上無，這些現(xiàn)象都是經(jīng)常遇到的，要解釋這些現(xiàn)象必須弄清楚什么叫潤濕和潤濕角。潤濕角也叫水滴角。

   液體能夠在固體表面鋪展開的現(xiàn)象，稱為潤濕現(xiàn)象，反之，稱為不潤濕，如水在玻璃上能鋪展開來，易潤濕，在石蠟上不能輔開，不潤濕。