超疏水錶面的兩種接觸角測量方法比較

超疏水錶面的兩種接觸角測量方法比較


現階段科學研究對超疏水錶面表徵的需求呈日益增長的趨勢。而可靠性和重複性是這些測量的關鍵因素。接觸角測試是超疏水錶徵的常用方法,而靜態接觸角是其中最為常用的測試方法。另外,對於超疏水特性的研究,前進角和後退角在某些實驗中同樣需要被測試。

超疏水錶面的接觸角測試,如同其字面的定義,由於疏水性的關係,水滴寧願附著在針上,而不是附著在樣品表面上,因此測試非常具有挑戰性。

靜態接觸角不易受到磨損度的影響

在超疏水錶面開發中,耐久性的評估是挑戰之一。因此,測試人員通常需要進行不同類型的磨損測試以評估其耐久性。靜態接觸角測量是經常被採用的方法,但是它無法提供太多磨損影響的信息,原因是超疏水錶面的前進角太高,靜態接觸角不易受到磨損的影響[1]。


類似的例子在塗有超疏水錶面的纖維測試中得到了驗證。記錄靜態接觸角和接觸角滯後與洗滌次數的關係。從曲線上觀察發現,在60個洗滌週期中靜態接觸角始終保持較高的值,約為150°。而接觸角滯後在20個洗滌週期左右就開始迅速增加,在60個洗滌週期後達到60°[2]。


推薦使用全自動進樣方式,對超疏水錶面進行評估




超疏水錶面的兩種接觸角測量方法比較


建議使用針法測量接觸角。在這種方法中,將一個非常細的不鏽鋼針靠近表面。滴液速率設置為低值,以減少由液體流動引起的動態影響。只要液滴與表面之間的接觸線一直在移動,就持續進行滴液,最終測得前進角。同樣地,將液體抽回針頭,記錄液滴與表面的接觸線開始收縮時的角度,可以測得後退角。


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