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晟鼎精密仪器分析：接触角与表面张力、表面自由能的关系

接触角与表面张力与表面自由能：

表面上一种液体被另一种液体取代的过程称为润湿，在一般的生产实践中，润湿是指固体表面上的气体被液体取代，固体的表面被液体润湿后，就象一滴水滴在固体表面，便形成了气-液，气-固，液-固三个界面，三个界面的叫接触角，通常把有气相组成的界面叫做表面，即把气-液界面叫做液体表面，气-固界面叫做固体表面，印刷过程中，油墨，润湿液的传递过程实质就是润湿过程。

液体表面或固体表面的分子与其内部分子的受力情形是不同的，以液体为例，处于液体内部的分子，四周被同类分子所吸引，受周围分子的引力是对称的，因而相互抵消，合力为零。处于液体表面的分子，由于液体分子密度远大于气相的分子密度，致使合力不再为零，表面分子所受到的不平稳的合力，促使液体尽量收缩其表面，由于在体积一定的几何形体中球体的表面积，液体都具有自动收缩其表面成为球形的趋势。

表面张力测量方法

气泡压力法：利用已知内径的毛细管测量在液相中形成气泡的压力。

滴体积法：测量在另一相中的竖直毛细管产生的液滴在分离时刻的体积。这种方法主要用来测量界面张力。

界面流变：测量液滴上表面/界面张力的变化，液滴表面积以正弦周期变化。测量揭示了表面活性剂溶液的表面/界面粘弹，其通常与泡沫或乳液的稳定性相关。该方法是基于悬滴法中观测液滴形状变化。

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接触角测量仪广泛应用于各个行业领域，在手机制造、玻璃制造、表面处理、材料研究、化学化工、半导体制造、涂料油墨、电子电路、纺织纤维、生物等领域，接触角测量已经成为了一项评估表面性能的重要仪器

1. 液体在固体表面的铺展、渗透、吸收等润湿行为，座滴法测量静态接触角；

2. 材料在固体表面的前进角、后退角、接触角滞后、滚动角、动态接触角测量；

3. 吸收材料的连续实时研究及过程记录，接触角-间变化曲线分析；

4. 各种特殊材料的接触角测量，如粉末、弯曲曲面、超疏水/超亲水样品；

5. 附着滴法测试材料浸没在液体中的接触角测试；

6. 悬滴法测量各种液体表界面张力及其极性、色散分量；

7. 计算固体表面自由能surface free energy，及其极性色散分量分析；

8. 分析液体在固体表面的粘附功adhersion，评估固体表面均匀性、清洁度等。