什么是接触角计？接触角计的应用及原理

什么是接触角计？

接触角计是一种评估滴到固体表面上的液滴的接触角的装置。

在评价润湿性时，接触角是固体表面与液滴之间形成的角度，并作为数值来表示材料的润湿性。润湿性是固体表面与液体之间接触相容性的数值表达。

例如，在我们的日常生活中，高度防水的雨衣和雨伞的表面防水性能良好。相反，在涂装工作中，为了有效地进行涂装过程，涂料必须能够在不被涂装表面排斥的情况下扩散。

此外，在涂刷建筑物外墙时，有一些产品旨在通过使雨水在干燥后更容易从油漆表面流走，从而更容易去除外墙上的污垢。

接触角计的应用

接触角仪用于测量各种工业产品的拒水、防水性能，反之，则测量亲水性能。液体被固体表面排斥的状态被称为低润湿性，而液体容易在固体表面上铺展的状态被称为高润湿性。

如果润湿性低，则接触角大，如果润湿性低，则接触角小。

1.接触角清洁评价

在清洁度对产品特性和质量有重大影响的情况下，可以使用接触角相对容易且廉价地评估清洁度。具体用于硅片、半导体、玻璃基板、电子元件、液晶玻璃等生产。

2.接触角润湿性评价

在涂装等中，涂料与被涂材料之间的附着力很重要。根据接触角评价涂料的附着力。油墨、油漆、涂装工艺等均需接受评估。

建筑物的外墙涂料也被用作评价建筑物耐污渍程度的指标；如果涂料具有良好的润湿性，污渍就会被雨水冲走。

3. 接触角疏水性评价

对于需要防水的产品，可以用接触角来评价可以排斥水的程度。例如防水剂、蜡、防水涂料和雨衣。

4. 接触角附着力评价

我们评估填充间隙的粘合剂和密封材料与基材的兼容性。这样做是为了评估密封、附着力、密封性和应用工艺。

5.接触角清洁度污染评价

进行接触角测量以评估洁净室等的清洁度。

6. 接触角表面改性评价

接触角用于评估表面改性工艺，例如UVO 3 、等离子体和电晕放电。

接触角仪原理

在接触角计中，实际上将液体滴到目标基板表面上，使用相机从侧面拍摄滴下的液滴，并根据液滴的形状确定接触角。这是一种相对原始的方法，用于试验接触角的定义并根据图像确定接触角。

如果所评估的样品的润湿性较高，则基材上的液滴会塌陷成铺展形状，并且接触角会较小。另一方面，当润湿性较小时，基材上的液滴保持球形并且接触角较大。

润湿性与液体的表面张力、固体的表面张力以及液体与固体之间的界面张力有关，杨氏方程显示了它们之间的关系。

γs = γlcosθ + γsl

γs：固体表面张力，γl：液体表面张力，γsl：固液界面张力，θ：接触角

接触角仪结构

接触角计由一个用于产生液滴的分配器、一个光源和用于观察界面的CCD 相机以及一个放置基板的样品台组成。此外，为了测量动态接触角（稍后描述），安装了一个滑动单元，该滑动单元可以倾斜整个装置和样品台。

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