光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x可以記錄液滴圖像并且自動(dòng)分析液滴的形狀.液滴形狀是液體表面張力、重力和不同液體樣品的密度差和濕度差及環(huán)境介質(zhì)的函數(shù)。
在固體表面上，液滴形狀和接觸角也依賴于固體的特性(例如表面自由能和形貌)。使用液滴輪廓擬合方法對(duì)獲得的圖像進(jìn)行分析，測(cè)定接觸角和表面張力.使用幾種已知表面張力的液體進(jìn)行接觸角測(cè)試可以計(jì)算得到材料的表面自由能.
一影像分析法接觸角測(cè)試儀原理
影像分析法是通過(guò)滴出一滴滿足要求體積的液體于固體表面，通過(guò)影像分析技術(shù)，測(cè)量或計(jì)算出液體與固體表面的接觸角值的簡(jiǎn)易方法.作為影像分析法的儀器，其基本組成部分不外乎光源、樣品臺(tái)、鏡頭、圖像采集系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng).簡(jiǎn)單的一個(gè)影像分析法可以不含圖像采購(gòu)系統(tǒng)，而通過(guò)鏡頭里的十字形校正線去直接相切于鏡頭里觀察到的接觸角得到。
計(jì)算接觸角的方法通常基于一特定的數(shù)學(xué)模型，如液滴可被視為球或圓椎的一部分，然后通過(guò)測(cè)量特定的參數(shù)如寬/高或通過(guò)直接擬合來(lái)計(jì)算得出接觸角值.Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi)、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系，可用來(lái)準(zhǔn)確地描述一軸對(duì)稱的液滴的外形輪廓，從而計(jì)算出其接觸角.
儀器基本組成：光源、樣品臺(tái)、鏡頭、圖像采集系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng).
二插板法接觸角測(cè)試儀原理
固體板插入液體時(shí)，只有板面與液體的夾角恰好為接觸角時(shí)液面才直平伸至三相交界處，不出現(xiàn)彎曲.否則，液面將出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象.因此，改變板的插入角度直至液面三相交界處附近無(wú)彎曲，這時(shí)，板面與液面的夾角即為接觸角.
三力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角測(cè)試儀
這種方法有時(shí)也被稱為Wilhelmy板法測(cè)接觸角，具體原理如下：將一個(gè)固體樣品板浸入測(cè)試液體中，由于液體的表面張力以及固體的表面自由能的作用，稱重傳感器會(huì)感測(cè)到一個(gè)向下拉的力F(Wetting force)
四透過(guò)測(cè)量法接觸角測(cè)試儀
主要用于測(cè)量粉體接觸角等的接觸角測(cè)試儀.這種接觸角測(cè)試儀的基本原理是：在裝有粉末的管中固體粒子間的間隙相當(dāng)于一束毛細(xì)管.毛細(xì)作用使可潤(rùn)濕固體粉末表面的液體透入粉體柱中.由于毛細(xì)作用取決于液體的表面張力和對(duì)固體的接觸角，故測(cè)定已知表面張力液體在粉末柱中的透過(guò)性可以提供液體對(duì)粉末的接觸角的知識(shí)。
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