接触角-表面自由能：液滴在固体表面上的接触角θ由固体表面张力γS、液体表面张力γL以及固液界面张力γSL之间的平衡决定。其数学表达式就是杨氏公式。

产品型号：SDC-200

更新时间：2025-07-29

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接触角-表面自由能

一般来说，表面张力与润湿性之间的关系为

液体表面张力小→接触角小（易润湿）
液体表面张力大→接触角大（难润湿）

这种关系成立并用于控制各种应用中的润湿和粘附。

然而，现实中也存在上述关系不成立的情况。在这种情况下，结合表面自由能和组分分离概念的方法是有效的。

表面张力和表面自由能

表面张力是由作用在分子之间的分子间力引起的。如右图所示，由于分子间力作用在各个方向上，液体表面附近的分子状态整体保持平衡。然而，分子间力仅作用于表面分子的横向和向内方向。

在表面，当它向大气寻找伙伴时，存在多余的能量，这称为表面张力。这时，表面的分子失去力平衡，试图卷曲起来，使液体的表面积变小。这就是润湿性受表面张力（分子间力）大小影响的原因。

此外，与液体的表面张力相反，固体的表面张力通常被称为表面自由能。表面张力（mN/m）是拉动单位长度的线所需的力，而表面自由能（mJ/m2）表示展开单位面积的表面所需的能量。单位不同，但数值不同是一样的。

接触角-表面自由能

表面自由能现象例子

以下是表面张力值与润湿性之间的关系不成立的现象的示例。这是一种比己烷具有更高表面张力的水润湿玻璃的现象，其润湿玻璃的程度与己烷相同或更多。其原因是水的表面自由能分量与玻璃的表面自由能分量接近。 .马苏。这也意味着在物质之间的界面处，表面自由能成分越接近，它们就越有可能相互“润湿"或“粘附"，而不是它们的表面自由能的大小。因此，通过引入表面自由能组分分离的概念，我们可以更深入地研究润湿机理，扩大润湿性控制的应用范围。