自動(dòng)接觸角測量?jì)x滯后現象分析

　　自動(dòng)接觸角測量?jì)x接觸角的測定方法：

 

　　停滴法：在光滑 均勻 水平的固體表面上放一小液滴，因液滴很小，重力作用可忽略。將液滴視作球形的一部分，測出液滴高度H與底燒錢(qián)2R。

 

　　吊片法：

 

　　將表面光滑，均勻的固體薄片垂直插入液體中，如果液體能夠潤濕此固體，則將薄片平面上升。

 

　　纖維對液體的接觸角測定

 

　　測定纖維對液體的接觸角非常重要，接觸角可用電子天平法進(jìn)行測定。

 

　　如圖所示，設一根纖維浸在某液體中，纖維的另一端掛在電子天平的測量臂上，用升降裝置使液面逐漸下降，纖維經(jīng)狀態(tài)脫離液面進(jìn)入C狀態(tài)，在纖維脫離液面的瞬間，由于表面張力消失發(fā)生了力的突變，電子天平測出該變化過(guò)程中力的變化，由記錄儀記下圖中的曲線(xiàn)。

 

　　接觸角的滯后現象：

 

　　在理想光滑、組成均勻的表面上的平衡接觸角就是Young接觸角。許多實(shí)際表面都是粗糙的或是不均勻的，靜置在這種表面上的液滴可以處在穩定平衡態(tài)(即Z低能量態(tài))，也可處于亞穩平衡態(tài)(即被能壘從其相鄰態(tài)中隔離出來(lái)的能谷)，即出現接觸角的滯后現象。

 

　　考慮一個(gè)在水平面上具有穩定接觸角的液滴。若表面是理想光滑和均勻的，往這液滴上加少量液體，則液滴周界的前沿向前拓展，但仍保持原來(lái)的接觸角。從液滴中抽去少量液體，則液滴的周界前沿向后收縮，但仍維持原來(lái)的接觸角。反之，若表面是粗糙的或不均勻的，向液滴加入一點(diǎn)液體只會(huì )使液滴變高，局界不動(dòng)，從而使接觸角變大，此時(shí)的接觸角稱(chēng)為前進(jìn)角θ。若加入足夠多的液體，液滴的周界會(huì )突然向前蠕動(dòng)，此突然運動(dòng)剛要發(fā)生時(shí)的角度稱(chēng)為最大前進(jìn)角。若從液滴中取出少量液體，液滴在周界不移動(dòng)的情況下變得更平坦，接觸角變?。藭r(shí)的接觸角稱(chēng)為后退接觸角。當抽走足夠多的液體，液滴周界前沿會(huì )突然收縮，此突然收縮剛要發(fā)生時(shí)的角度稱(chēng)為最小后退角。

 

　　在傾斜面上，同時(shí)可看到液體的前進(jìn)角和后退角。假若沒(méi)有接觸角滯后，平板只要稍微傾斜一點(diǎn)，液滴就會(huì )波動(dòng)。接觸角的滯后使液滴能穩定在斜面上。這一事實(shí)表明，接觸角滯后的原因是由于液滴的前沿存在著(zhù)能壘。