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如何用接觸角表征固體材料表面的親疏水性?

發布時間:2024-06-20 點擊次數:53

新款CA200.jpg

      接(jie)觸角(jiao)是(shi)表(biao)征固(gu)體(ti)材料表(biao)面(mian)親疏(shu)水性的(de)重要(yao)參數,它描述了液滴與固(gu)體(ti)表(biao)面(mian)接(jie)觸時(shi)形成(cheng)的(de)角(jiao)度。使用(yong)接(jie)觸角(jiao)來表(biao)征固(gu)體(ti)材料表(biao)面(mian)的(de)親疏(shu)水性,主要(yao)通過以下幾個步驟進(jin)行:

測(ce)量接觸(chu)角(jiao)(jiao):首先,需要通過特(te)定的測(ce)量方法來確定接觸(chu)角(jiao)(jiao)的大小。常用的測(ce)量方法包括光學(xue)法,通過顯微鏡或高速攝像機觀察液滴在固體表(biao)面上的外(wai)形(xing),然后使用數字圖(tu)像處理(li)和算法分析液滴的外(wai)形(xing)圖(tu)像以(yi)確定接觸(chu)角(jiao)(jiao)。

理解接觸(chu)(chu)(chu)角(jiao)(jiao)與親(qin)疏水(shui)性的(de)(de)(de)關系:接觸(chu)(chu)(chu)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)大(da)小直接關聯到(dao)固體表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)親(qin)疏水(shui)性質。根據科學界的(de)(de)(de)普遍(bian)接受的(de)(de)(de)定(ding)義,當(dang)靜態水(shui)接觸(chu)(chu)(chu)角(jiao)(jiao)θ大(da)于90°時,表(biao)面(mian)被認(ren)為是疏水(shui)的(de)(de)(de);當(dang)θ小于90°時,表(biao)面(mian)被認(ren)為是親(qin)水(shui)的(de)(de)(de)。此外,靜態接觸(chu)(chu)(chu)角(jiao)(jiao)θ大(da)于150°時,表(biao)面(mian)被認(ren)為是超(chao)疏水(shui)的(de)(de)(de)。

動態拍(pai)攝對于親(qin)水材料(liao)的(de)重(zhong)要性:對于親(qin)水性的(de)粉末材料(liao),如LICO2,建議采用(yong)動態拍(pai)攝的(de)方式(shi)進行接(jie)觸角(jiao)測試,通常建議的(de)拍(pai)攝速度為30-50幀(zhen)/秒,以更(geng)準(zhun)確地捕(bu)捉液滴在固(gu)體表面的(de)動態行為。

應(ying)用領(ling)域:接觸角測定在多個領(ling)域中(zhong)都有應(ying)用,包括礦物浮選(xuan)、注(zhu)水(shui)采(cai)油、洗(xi)滌、印染、焊接等(deng),通過測定接觸角可以了解液體(ti)在固體(ti)表面(mian)的潤濕(shi)程(cheng)度,進而優化(hua)相(xiang)關工藝和產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)。

表面(mian)能(neng)的(de)(de)測(ce)量:除了接觸角(jiao),通過測(ce)量固體(ti)表面(mian)的(de)(de)表面(mian)能(neng)也(ye)能(neng)進一(yi)步了解其親(qin)疏水性。表面(mian)能(neng)與接觸角(jiao)相結(jie)合,可(ke)以更(geng)全面(mian)地評估(gu)固體(ti)表面(mian)的(de)(de)潤濕性質。

通過上述步驟,可以有效地使用接觸角來表(biao)征固(gu)體材料(liao)表(biao)面的親疏水(shui)性,并為(wei)材料(liao)的特定應用提(ti)供重(zhong)要的物理特性信息。

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