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什么是接觸角?

  • 發(fā)布日期:2024-05-24      瀏覽次數(shù):280
    • 什么是接觸角?

      接觸角是評價潤濕性的指標(biāo)之一。
      它是當(dāng)液體滴到某種固體上時形成的液滴的凸起程度(液體的高度)的數(shù)值表示。
      具體而言,從側(cè)面觀察附著于固體上表面的液體,并測量液滴終點(diǎn)處的液體相對于固體表面的角度。
      如果容易潤濕,則凸起(接觸角)較低,如果難以潤濕,則凸起(接觸角)較高。
      image.pngimage.png
      用接觸角來評價什么
      接觸角是評價固體和液體之間的相容性或潤濕性的指標(biāo)。
      這只是一個示例,但它用于以下目的。
      • 油墨評價

      • 液體質(zhì)量評價

      • 清潔評價

      • 涂布液的評價

      • 涂層表面性能評價

      • 這樣的。....


      如何測量接觸角
      接觸角是液體接觸的固體表面與液體終點(diǎn)之間的角度,因此通常是根據(jù)從側(cè)面觀察到的附著在固體樣品上的液體樣品的圖像來測量的。

      如下示意圖所示,在面向照明的位置安裝攝像頭,將液體附著在其視野內(nèi)的固體樣品上進(jìn)行觀察。
      這種測量裝置稱為 “
      接觸角計(jì)"。
      image.png
      如果容易弄濕
      在針尖處形成液體并將固體樣品靠近它。
      如果固體樣品容易潤濕,當(dāng)固體樣品與液體接觸時,液體將被吸引到固體樣品上并擴(kuò)散。
      無論液體的類型如何,有時在感官意義上被稱為“親水性"。
      image.png
      如果很難弄濕
      在針尖處形成液體并將固體樣品靠近它。
      如果難以潤濕,請降低載物臺,因?yàn)榧词构腆w樣品接觸液體,液體也不會被固體樣品吸引,液體也不會離開針頭。
      無論液體類型如何,有時根據(jù)感官含義將其稱為“防水劑"或“防水劑"。
      當(dāng)潤濕和鋪展達(dá)到平衡狀態(tài)時,顯示固體和液體表面張力之間平衡的方程稱為“楊氏方程"。
      該公式在潤濕和鋪展變化停止時有效,而不是在潤濕和鋪展期間有效。

      因此,用于計(jì)算表面自由能的接觸角就是該平衡狀態(tài)下的接觸角。


      <<楊氏公式>>
      ??=??×因斯??+???
      image.pngimage.png
      ?? :固體的表面張力????? :液體的表面張力?????? :固體和液體之間的界面張力

      很多時候忽略了空氣,所以這樣表達(dá),但嚴(yán)格來說,考慮到大氣中氣體的影響,
       固體的表面張力=>固體與氣體之間的界面張力
       ,液體 => 液體
      認(rèn)為這是氣體的界面張力是正確的 。

      什么是θ/2法?
      最著名的計(jì)算方法是θ/2方法。這是一種長期以來使用直接測量接觸角的
      接觸角計(jì)的方法。 假設(shè)液滴的輪廓是正圓的一部分,則如下圖所示,固體表面與“切線A"之間的角度θ由關(guān)系式確定,該關(guān)系式從潤濕性和潤濕性之間的關(guān)系中變得清楚液體的寬度和高度:

      曬黑??2=??
      解決了你就明白了。
      image.png
       曬黑??2=??比,?=2×???????? 它成為了。?:液滴接觸半徑?:液滴高度

      前提是,從側(cè)面看,液滴的輪廓形成了圓形的一部分。
      因此,如果左右兩側(cè)的接觸角不同,或者由于液滴自重而產(chǎn)生塌陷效應(yīng),則會產(chǎn)生誤差。
      這種方法也可以稱為簡單的正圓擬合(因?yàn)榇_定任意三點(diǎn)就可以確定一個圓)。

      image.png
      現(xiàn)實(shí)中,在圖像處理中,檢測左端點(diǎn)a和右端點(diǎn)b,找到線段ab的中點(diǎn)c,求線段ab經(jīng)過中點(diǎn)c的垂線與輪廓的交點(diǎn)d檢測到點(diǎn)后,通過求出上述的r和h來計(jì)算接觸角。


      如今,隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高,檢測輪廓點(diǎn)并計(jì)算近似圓的曲線
      擬合逐漸成為主流。



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