廣義的潤濕是指表面上一種流體被另一種流體取代的過程。在通常情況下潤濕是指在固體表面上空氣被水或其他液體取代的過程。為了評(píng)價(jià)材料表面的潤濕性，我們可以采用測量液體在固體材料表面上接觸角的方法。 就接觸角的數(shù)值而言，接觸角越小說明固體表面越容易被液體潤濕，接觸角越大說明固體表面越難被液體潤濕。 對(duì)于理想的固體表面，當(dāng)液滴在表面達(dá)到力學(xué)平衡后，只有一個(gè)符合Young方程的接觸角值。然而，實(shí)際上材料表面都是非理想的，材料表面會(huì)有一定的粗糙度，材料表面的化學(xué)性質(zhì)不均一甚至被污染，所以必然會(huì)出現(xiàn)接觸角滯后的現(xiàn)象。所謂接觸角滯后就是指液滴在潤濕材料表面的過程中，所呈現(xiàn)出的接觸角不斷變化的現(xiàn)象。在真實(shí)條件下測量出的接觸角值總是在處于大前進(jìn)角和小后退角之間的一個(gè)數(shù)值。 由于以上提到的原因，我們知道接觸角的測量結(jié)果是和液滴形成的過程直接相關(guān)的，液滴形狀大小的變化和三相接觸線的運(yùn)動(dòng)會(huì)直接反應(yīng)到前進(jìn)角和后退角的測量結(jié)果上。在某些材料表面上測量前進(jìn)角和后退角的差值甚至達(dá)到90°以上。測量動(dòng)態(tài)接觸角能夠定量的描述接觸角滯后的現(xiàn)象，為液體在實(shí)際材料表面上的潤濕研究提供了有力的方法。 在接觸角測量的專業(yè)領(lǐng)域，大家普遍認(rèn)為單純測量靜態(tài)接觸角不足以表征材料表面的潤濕特性，只有通過測量包括前進(jìn)接觸角和后退接觸角值在內(nèi)的動(dòng)態(tài)接觸角才能為表征待測體系的潤濕特性提供更完整的信息。測量實(shí)際材料表面上的接觸角也比估算理想表面上的接觸角更有意義。 目前使用光學(xué)接觸角測量儀測量動(dòng)態(tài)接觸角的方法有傾斜臺(tái)法、離心轉(zhuǎn)臺(tái)法和加液/減液法三種。 |
