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影响接触角测定的因素 PPT课件
固体的润湿性质
基体性质关系不大。因此，当表面层的基团相同时不管基 体是否相同，其γ c 大致相同。 3、高能表面的自憎现象
虽然许多液体可在高能表面上铺展，如煤油等碳氢化合 物可在干净的玻璃，钢上铺展，但也有一些低表面张力的 液体不能在高能表面上铺展。
出现这种现象的原因在于这些有机液体的分子在高能表 面上吸附并形成定向排列的吸附膜，被吸附的两亲分子以 极性基朝向固体表面，而非极性基朝外排列从而使高能表 面的组成和结构发生变化。即从高能表面变成低能表面，
浮游选矿
浮游选矿的原理图 当矿砂表面有5%被捕
集剂覆盖时，就使表面产 生憎水性，它会附在气泡 上一起升到液面，便于收 集。
选择合适的捕集剂， 使它的亲水基团只吸在矿 砂的表面，憎水基朝向水。
5、润湿热
润湿热
将一固体浸入一液体中所放出的热量称为润湿热， 采用微量量热计等精密量热仪器可以测出各种固体
固体的润湿性质
（1）表面张力大于100mN/m者称为高能固体，这 些固体易被液体所润湿，如无机固体、金属及其 氧化物等。
（2）表面张力低于100mN/m者称为低能固体，这 类固体不易被液体所润湿，如有机固体、高聚 物固体。 一般的无机物固体（陶瓷、金属等）的表面能约 在500～5000mN/m，其数值远远大于一般液体 的表面张力，因此，液体与这类固体接触后，使 固体表面能显著降低。
影响接触角测定的因素
除平衡时间和温度外，影响接触角稳定的因素还有接触角滞 后和吸附作用。 （1）接触角滞后 ①前进接触角和后退接触角 前进接触角，以液固界面取代固气界面后形成的接触角为前 进接触角θA，如将固体板插入液体中；后退接触角则相反， 即以固气界面取代固液界面后形成的接触角叫后退接触角，用 θR表示，如水滴在斜玻璃板上，流动可形成前进接触角和后 退接触角。 ②接触角滞后及原因 指前进接触角与后退接触角之差称为接触角滞后（θA-θR）
稳态接触角测量的影响因素研究
稳态接触角测量的影响因素研究【摘要】稳态接触角测量是液滴和固体表面相互作用的重要研究领域，影响因素众多。
本文主要探讨了测量方法、液滴性质、表面特性、环境条件以及数据处理方法对稳态接触角测量的影响。
通过综合分析各种影响因素，提出了一些优化方法，为稳态接触角测量提供了参考。
未来研究应该侧重于深入探讨各种因素间的相互作用，提高测量的准确性和可重复性，推动该领域的发展，为液滴表面现象的研究提供更加有效的方法和工具。
【关键词】稳态接触角、测量、影响因素、液滴、表面特性、环境条件、数据处理方法、优化方法、研究方向、综合分析1. 引言1.1 研究背景稳态接触角测量是研究表面润湿性质的重要手段之一，其准确性和稳定性对于液滴的测量结果具有至关重要的影响。
随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，对于稳态接触角测量的要求也越来越高。
在实际应用中，稳态接触角测量的结果常常受到多种因素的影响，包括测量方法、液滴性质、表面特性、环境条件以及数据处理方法等因素。
深入研究稳态接触角测量的影响因素，探讨其对测量结果的影响规律，对于提高测量的准确性和可靠性具有重要意义。
在当前的研究中，大多数学者更多的关注于测量技术的改进和优化，而对于稳态接触角测量的影响因素研究相对较少。
本文旨在系统地研究稳态接触角测量的影响因素，通过对不同因素之间的相互作用关系进行分析，为提高稳态接触角测量的准确性和稳定性提供理论依据和实验指导。
通过优化测量方法和数据处理方法，探讨稳态接触角测量的未来发展方向，为相关研究提供借鉴和参考。
1.2 研究目的研究目的是通过对稳态接触角测量影响因素的研究，揭示影响稳态接触角测量准确性和稳定性的关键因素，为提高测量精度和可靠性提供理论依据和技术支持。
通过深入探究液滴性质、表面特性、环境条件和数据处理方法对稳态接触角测量结果的影响，为建立更加全面的稳态接触角测量方法提供指导。
研究稳态接触角测量影响因素的综合分析，为优化稳态接触角测量方法、提高测量精度和稳定性提供实用性建议。
影响接触角测定因素
影响接触角测定的因素
b.表面不平 表面不平也是造成接触角滞后的主要因素，若将一 玻璃粗化后，将一水滴滴在倾斜玻璃上，则出现接 触角滞后。 Wenzel研究了固体表面粗度对润湿性的影响，他指 出，一个给定的几何面经粗化后，必然使表面积增 大，若以r表示粗化程度，则
r=A（真实）/A （表观）
影响接触角测定的因素
d d gl sg
1/ 2
Gi sl sg
gl 2
d d gl sg
1/ 2
Hi
Gi gl 2
d d gl sg
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在上式中，若γlg，及
d sg
， 而对非极性固体
gd已l sd知g ， 通 s
除平衡时间和温度外，影响接触角稳定的因素还有接触角滞 后和吸附作用。 （1）接触角滞后 ①前进接触角和后退接触角 前进接触角，以液固界面取代固气界面后形成的接触角为前 进接触角θA，如将固体板插入液体中；后退接触角则相反， 即以固气界面取代固液界面后形成的接触角叫后退接触角，用 θR表示，如水滴在斜玻璃板上，流动可形成前进接触角和后 退接触角。 ②接触角滞后及原因 指前进接触角与后退接触角之差称为接触角滞后（θA-θR）
选择合适的润湿剂应注意的事项是： ①润湿剂在固体表面上吸附时，不应形成憎水基朝外的吸附 层 ②由于固体表面通常是带负电的，阳离子型活性剂常形成憎 水基朝外的吸附层，因此，不宜采用。
表面活性剂对润湿性的影响
2、固体表面活性剂 表面活性剂也可通过物理吸附或化学吸附以改变固体表面的
组成和结构，使高能表面变为低能表面，而降低润湿性。 产生物理吸附的表面活性剂有：重金属皂类、长链脂肪酸、
②高分子固体的可润湿性与其元素组成有关，在碳氢链中氢 被其他原子取代后，其润湿性能将明显改变，用氟原子取代 使γc变小（如聚四氟乙烯为18），且氟原子取代越多，γc越 小（聚－氟乙烯为28）。而用氯原子取代氢原子则使γc变大 可润湿性提高，如聚氯乙烯的γc为39，大于聚乙烯的31。
稳态接触角测量的影响因素研究
稳态接触角测量的影响因素研究稳态接触角是表征固体与液体之间接触质量的一个重要参数。
在工程实践中，测量稳态接触角是评估液体表面性能、材料液体通透性和液体润湿性等问题时常用的方法。
然而，稳态接触角受到多种因素的影响，其中包括物理条件、化学条件、表面结构和环境条件等。
因此，对影响稳态接触角测量的因素进行研究非常重要。
物理条件是影响稳态接触角的最基本因素之一。
物理条件包括液滴大小、液体温度、表面张力、固体表面的粗糙度、接触时间和接触力等。
液滴大小是稳态接触角测量的最基本物理条件之一，不同的液滴大小会对稳态接触角有不同的影响。
液体温度是另一个基本的物理条件，液体温度变化可以改变界面能的大小，从而影响稳态接触角。
表面张力是液滴与固体表面接触的特性之一，它对稳态接触角的大小有显著影响。
固体表面的粗糙度会影响液滴与固体表面之间的接触面积，从而影响稳态接触角的测量。
接触时间和接触力是另外两个基本的物理条件，它们可以改变液滴与固体表面的接触质量，从而影响稳态接触角的大小。
化学条件是影响稳态接触角的另一重要因素。
化学条件主要包括液体的化学组成、固体表面的化学性质、环境中的氧化还原状态等。
液体的化学组成可以影响界面能的大小，从而影响稳态接触角。
固体表面的化学性质对稳态接触角测量有着很大的影响，例如，不同的基材表面涂层会对液体润湿性产生不同的影响。
环境中的氧化还原状态也会影响稳态接触角的测量结果。
环境条件是影响稳态接触角的最后一个因素。
环境条件包括室温、大气压力、环境湿度等。
物理条件和化学条件会对环境条件产生影响，例如，固体表面的颗粒污染和气氛氧化会导致液滴的表面张力或液体润湿性发生变化。
综上所述，稳态接触角测量的结果受到多种因素的影响。
了解这些因素的影响，可以帮助人们更好地理解稳态接触角的测量原理和结果的准确性，为工程实践提供更合适的依据，同时也能够为学术研究提供更好的支持。
影响接触角测定的因素-文档资料
• 前面介绍了一些常用的测定接触角的方法，实施时 应注意以下两个问题：平衡时间和体系温度的恒定， 当体系未达平衡时，接触角会变化，这时的接触角 称为动接触角，动接触角研究对于一些粘度较大的 液体在固体平面上的流动或铺展有重要意义（因粘 度大，平衡时间长）。同时，对于温度变化较大的 体系，由于表面张力的变化，接触角也会变化，因 此，若一已基平达平衡的体系，接触角的变化，可 能与温度变化有关，简单判断影响因素的方法是， 平衡时间的影响一般是单方向的，而温度的波动可 能造成γ的升高或降低。
影响接触角测定的因素
造成接触角滞后的主要原因有： a.表面不均匀
表面不均匀是造成接触角滞后的一个重要原因 若固体表面由与液体亲合力不同的两部分a、b组 成，则液体对复合表面的接触角与对两种纯固体 表面成分自身的接触角的关系是： COSθ=XaCOSθa+XbCOSθb Xa、Xb指a、b的 摩尔分数，θa、θb指液体在a固体和b固体上的 接触角。
的润湿程度随液体表面张力的降低而提高（γ ↓ ， θ ↑ ，COSθ ↑，S=γ gl(COSθ -1)若以COSθ 对γ gl
作图，
固体的润湿性质
可得一很好的直线，将直线外推至COSθ=1处（θ=0）， 相应的表面张力将为此固体的润湿临界表面张力，称为 γc、γc表示液体同系列表面张力小于此值的液体方可在 该固体上自行铺展，即S=0，若为非同系列液体，以 COSθ对γgl 作图通常也显示线性关系，将直线外推至 COSθ=1处，亦可得γc。固 Nhomakorabea的润湿性质
（1）表面张力大于100mN/m者称为高能固体，这 些固体易被液体所润湿，如无机固体、金属及其 氧化物等。
（2）表面张力低于100mN/m者称为低能固体，这 类固体不易被液体所润湿，如有机固体、高聚 物固体。 一般的无机物固体（陶瓷、金属等）的表面能约 在500～5000mN/m，其数值远远大于一般液体 的表面张力，因此，液体与这类固体接触后，使 固体表面能显著降低。
影响硅橡胶静态接触角测量结果的相关因素分析_徐志钮
材料表面润湿性对液体静态接触角测量结果影响因素分析
材料表面润湿性对液体静态接触角测量结果影响因素分析摘要：本文旨在探讨材料表面润湿性对液体静态接触角测量结果的影响因素。
液体的静态接触角是表征固体表面润湿性的重要参数之一，能够评价液体与固体表面之间的相互作用力。
了解液体的静态接触角及其影响因素对于材料科学和工程应用具有重要意义。
1. 引言材料表面润湿性是一个关键的表面性质，广泛应用于各个领域。
液体的静态接触角是表征固体表面润湿性的重要参数，可以反映液体与固体表面之间的亲疏程度。
不同材料表面的润湿性会对液体的静态接触角测量结果产生影响，因此了解这些影响因素对于实现更准确的测量结果至关重要。
2. 材料表面能影响液体静态接触角的因素2.1 表面能表面能是影响液体在固体表面上蔓延和浸润的重要因素。
表面能越高，液体与固体表面的相互作用力越强，液体在固体表面上的蔓延性和浸润性越好，静态接触角越小。
不同材料的表面能不同，可通过接触角测量来确定表面能值。
2.2 表面结构材料的表面结构对其润湿性具有重要影响。
表面的粗糙程度、孔洞结构以及化学成分的分布都会对液体的浸润和传导有所影响。
通常情况下，表面越平整，润湿性越好，静态接触角越小。
2.3 表面化学性质材料的表面化学性质可以影响液体在表面上的浸润和蔓延能力。
一些物质在表面上形成羟基或羧基等官能团结构，可以增加表面的亲水性，降低接触角。
而一些物质在表面上形成疏水性的基团，会使接触角增大。
因此，有效控制材料的表面化学性质可以改善液体的润湿性和测量结果的准确性。
3. 实验方法为了分析材料表面润湿性对液体静态接触角测量结果的影响因素，可以采用以下实验方法：3.1 接触角测量选择适当的实验仪器和工具，通过接触角测量仪器对不同材料表面的润湿性进行测试。
使用不同液体进行接触角测量，得到液体在固体表面上的静态接触角。
根据接触角大小的差异，对材料的润湿性进行评估。
3.2 表面能测量通过测量液滴的接触角与材料表面能之间的关系，可以反推材料的表面能值。
影响接触角测定的因素讲解
固体的润湿性质
可得一很好的直线，将直线外推至COSθ=1处（θ=0）， 相应的表面张力将为此固体的润湿临界表面张力，称为 γc、γc表示液体同系列表面张力小于此值的液体方可在 该固体上自行铺展，即S=0，若为非同系列液体，以 COSθ对γgl 作图通常也显示线性关系，将直线外推至 COSθ=1处，亦可得γc。 γc是表征固体表面润湿性的经验参数，对某一固体而 言，γc越小，说明能在此固体表面上铺展的液体便越少， 其可润湿状越差（即表面能较低）。 从实验测得各种低能表面的γc值，并总结出一些经验律：
影响接触角测定的因素
除平衡时间和温度外，影响接触角稳定的因素还有接触角滞 后和吸附作用。 （1）接触角滞后 ①前进接触角和后退接触角 前进接触角，以液固界面取代固气界面后形成的接触角为前 进接触角θA，如将固体板插入液体中；后退接触角则相反， 即以固气界面取代固液界面后形成的接触角叫后退接触角，用 θR表示，如水滴在斜玻璃板上，流动可形成前进接触角和后 退接触角。 ②接触角滞后及原因 指前进接触角与后退接触角之差称为接触角滞后（θA-θR）
2、影响接触角测定的因素
• 前面介绍了一些常用的测定接触角的方法，实施时 应注意以下两个问题：平衡时间和体系温度的恒定， 当体系未达平衡时，接触角会变化，这时的接触角 称为动接触角，动接触角研究对于一些粘度较大的 液体在固体平面上的流动或铺展有重要意义（因粘 度大，平衡时间长）。同时，对于温度变化较大的 体系，由于表面张力的变化，接触角也会变化，因 此，若一已基平达平衡的体系，接触角的变化，可 能与温度变化有关，简单判断影响因素的方法是， 平衡时间的影响一般是单方向的，而温度的波动可 能造成γ的升高或降低。
显然，r越大，表面越不平，这时，应用润湿方程 ' ' r cos , lg 时应加以粗化较正， sg sl 为粗糙表面 上的接 触角，将上式与无粗化的润湿方程相比可得 cos ' r cos