什么是动态接触角测量仪？

上一节中描述的接触角假设液滴在固体上静止，如果它很快达到平衡状态并且变化不大，或者如果在液滴发生后的某个时间相互比较，则非常有用已经落地了，是数据。然而，在各种条件下无法获得足够的数据，例如当液体和固体之间的界面处于运动状态时，例如在涂覆或清洁期间。越来越多地模拟液滴界面移动的“动态”情况（具有前进和后退接触角）。使用计算机进行分析已成为主流，并且可以轻松地以每秒数十帧的速度获取图像，因此测量液滴（接触角）随时间的变化并不罕见。让我们看看一些测量动态接触角的方法。时间函数中的...

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什么是曲线拟合法？

假设液滴的轮廓形状是正圆或椭圆的一部分，则使用区间（拟合区间）内的所有观测坐标进行最小二乘拟合。通过该计算，确定正圆或椭圆的参数，并通过求出端点处的微分系数来计算接触角。切线法假设轮廓形状是正圆，但是如果将此结果与正圆拟合的结果进行比较，您会发现正圆拟合使用的坐标更多，因此变化较小。在真实的液滴中，由于重力的影响，轮廓形状被塌陷，因此与正圆的偏差变大，θ/2方法和正圆拟合的误差变大。椭圆拟合用于减少这种误差。但与正圆拟合相比，多了一个表征曲线的参数，因此计算结果不稳定。从数学...

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接触角测量θ/2法 -A半角法

接触角的测量一般采用θ/2法。可以通过确定液滴的半径r和高度h并将它们代入下式来确定接触角。此外，在θ/2法中，还可以通过求出连接液滴的左右端点与顶点的直线相对于固体表面的角度，并将其乘以2来确定接触角。θ/2方法假设液滴是球体的一部分，因此它测量液滴体积，从而可以忽略重力的影响。如果有量角器之类的秤，也可以直接读数来测量。即使使用计算机进行分析，计算也很简单，并且可以在很短的时间内完成处理。液体滴于固体表面上，随着液体性质的不同，液体或铺展而覆盖固体表面，或形成一液滴停于其...

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什么是接触角？

清洗干净的“干净”玻璃表面很容易被水润湿。另一方面，经过氟涂层等处理的表面具有防水性。尽管这种现象在日常生活中经常遇到，但这种“润湿”现象在工程领域中应用广泛。当液体滴到固体表面上时，液体由于其自身的“表面张力”而变圆，并且以下公式成立。该方程称为“杨氏方程”，液滴切线与固体表面之间的角度θ称为“接触角”。“接触角”是非常直观且易于理解的“润湿”指标，在所有工业领域中被用作表面评价方法。《理化词典》（岩波书店第4版）也指出：“在静止液体的自由表面接触固体壁的地方，液体表面与固...

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动态滑动法

如前所述，作为液滴去除性的评价方法，滑动角（附着能）比接触角更有效。然而，滑动角表示液滴粘附在固体物体上以防止其滑落的力的极限，与重力的作用相反，并且就液滴去除的难易程度而言，它是一种衡量标准液滴滑落的速度有多快，不包含时间的概念。换句话说，即使液滴的滑动角度很小，也并不一定意味着液滴会很快滑落。例如，为了确定从具有预定倾斜角度的挡风玻璃或建筑物墙壁上去除附着的液滴的速度，最近对预定倾斜角度下的液滴的“滑动速度”进行了研究。“滑动加速度”也被认可。

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什么是粘附能

当使用滑动角评估液滴可去除性时，有两种可能性：0.比较相同液体体积的滑动角度0.倾斜角度固定时开始滑落的液体量液体体积或倾斜角度必须相同，如果不同，则无法进行比较。因此，提出了不受液体体积或倾斜角度影响的指标（近似值）。粘附能是由Wolfram通过实验发现的，他发现水和石蜡的滑动角与液滴和固体之间的接触面半径r成正比。具体地，在滑动角α处，假设液滴重力的倾斜方向分量和作用在接触周缘上的附着力平衡，并且以下等式成立。根据上式，根据A和B中液体体积与滑动角之间的关系，确定并绘制每...

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接触角和滑动角

直到几年前，静态接触角还被普遍用作拒水（拒油）的评价指标。换句话说，接触角为90°或更大，并且液滴越圆，结果越好。然而，如果您除了排斥液滴之外还寻求去除液滴的性能，那么具有高接触角的表面不一定具有斥水（或斥油）性能。下面显示了接触角不是液滴可去除性指标的具体例子。以下是固体表面A和B的比较，两者均表现出接触角为100°以上的拒水性。由此看来，B的价格稍贵，并且B的防水性被认为比A更好。然而，当测量滑动角并比较相同液体体积的滑动角时，很明显A的滑动角比B更小，这意味着它具有更好...

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什么是滑动角？

例如，煎锅经过“排斥”油处理，使油渍很难粘在上面。如果挡风玻璃经过处理可以“排斥”雨水，则无需使用雨刷。此外，将咖啡洒在防水服上也不会弄脏它。测量滑动角是评价液体和固体的斥水性（斥油性）的有效方法。将质量为m的液体滴到水平固体表面上，并使固体样品逐渐倾斜。当倾斜角变为α时，向下拉液滴的力超过了保持液滴的力，因此停留在那里的液滴开始向下滑动。这个倾角（α）称为“滑动角”，对于相同量的液体，滑动角小的表面可以说具有更好的液滴去除能力（更难粘附）。当使用滑动角评估液滴可去除性时，有...

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