接觸角測量與材料表面性質
引言
接觸角是衡量材料親水性或疏水性的關鍵指標，反映了材料表面與液滴之間的相互作用。它與表面能密切相關，影響著材料的濡濕、黏附和生化特性。
接觸角測量方法
最常用的接觸角測量方法是“坐滴法”。液滴滴在水平固體表面上，形成三相點，測量三相交界處液-氣界面的切線與固-液交界線之間的夾角。
表面能與接觸角
接觸角與表面能之間存在著密切的關係。表面能反映了液體表面與固體表面之間的吸引力，影響著液滴在固體表面上的擴展程度。表面能越高，液滴擴展越容易，接觸角越小，表明材料親水性強。相反，表面能越低，液滴擴展越困難，接觸角越大，表明材料疏水性強。
達因值與表面能
達因值是另一種衡量表面能的指標，是用達因筆測量材料表面對達因筆墨水的濡濕能力。達因值越高，表面能越高，材料對墨水的附著力越好。
接觸角與應用
接觸角測量在材料開發、表面塗層和醫學領域具有重要的應用。它可以評估材料的濡濕性和親水性，幫助設計具有特定功能的材料，例如超親水表面用於防污，超疏水表面用於提高抗汙性和耐腐蝕性。
表：接觸角、表面能和達因值之間的關係
| 特性 | 接觸角 (θ) | 表面能 (mJ/m²) | 達因值 (dyn/cm) |
|---|---|---|---|
| 親水性 | 小 (0° < θ < 90°) | 高 | 高 |
| 疏水性 | 大 (90° < θ < 120°) | 低 | 低 |
| 超親水性 | 極小 (θ < 10°) | 極高 | 極高 |
| 超疏水性 | 極大 (θ > 120°) | 極低 | 極低 |
達因值水滴角換算：從表面張力測定接觸角
介紹
達因值水滴角換算是將水滴在固體表面上的接觸角透過達因值換算為表面張力的一種方法。本篇文章將詳細説明達因值水滴角換算的原理、步驟和公式，並提供相關表格以方便實際應用。
原理
контакту з твердою поверхнею, можна визначити її поверхневий натяг за допомогою дайна-тензіометра. Такий метод називається методом змочування.
步驟
達因值水滴角換算的步驟如下：
- 測量水滴角：使用光學顯微鏡或接觸角測量儀測量水滴在固體表面的接觸角。
- 查表獲得常數：根據固體的類型，查閲附表獲得對應的常數 (
K)。 - 換算達因值：使用以下公式將接觸角換算為達因值 (
D)：
D = K x (1 + cos θ)
其中：
K為常數θ為水滴角
公式
上述公式的推導如下：
F = D x 2πr cos θ
F = 2 x s x a
F為拉力D為達因值r為水滴半徑θ為水滴角s為表面張力a為水滴與固體接觸的周長
表格
| 固體類型 | 常數 (K) |
|---|---|
| 玻璃 | 1.86 |
| 鋁 | 1.80 |
| 銅 | 1.77 |
| 聚乙烯 (PE) | 1.42 |
| 聚丙烯 (PP) | 1.39 |
應用
達因值水滴角換算 широко застосовується в різних галузях промисловості, таких як:
延伸閲讀…
達因筆和接觸角測量儀，對不同材料表面的水滴角測試方法
達因值_百度百科
- 紡織業: 測量織物的疏水性
- 塗料工業: 評估塗料的表面張力
- 電子工業: 檢測材料的表面清潔度
- 醫藥工業: 分析生物材料的親水性
總結
達因值水滴角換算是一種簡單有效的方法，可通過測量水滴角來測定材料的表面張力。通過使用常數表和公式，可以將接觸角輕鬆轉換為達因值，這對於各種工業應用至關重要。