测量接触角的一种新方法
纳米纤维接触角测量方法
纳米纤维接触角测量方法
纳米纤维接触角的测量方法主要有两种：力学法和光学法。
力学法测量接触角时，可以采用同步显微原位观察对力学测量接触角过程进行原位监控。
原位测量碳纳米管纤维润湿部位的直径，监测样品在接触角测量过程中是否因受力而失稳弯折或样品本身未与液体水平面垂直，从而进一步提高接触角的测量精度。
此外，还可以利用公式计算得到接触角滞后和纤维与测试液体间的静态平衡接触角。
光学法测量接触角时，所用设备与光学测量碳纤维丝束接触角所用设备相同。
在力学法测量碳纳米管纤维接触角的同时，对固液接触界面处进行原位显微摄像，每500ms采集一张照片，经过对显微摄像装置放大倍数的校核后，
显微照片中每个像素对应实物的实际尺寸为μm。
希望以上信息对您有帮助。
如果需要了解更多关于纳米纤维接触角测量的知识，建议您咨询相关领域的专家或查阅相关文献资料。
接触角测量方法
接触角测量方法
嘿，朋友们！今天咱来聊聊接触角测量方法。
这玩意儿啊，就像是一把神奇的钥匙，能打开好多未知世界的大门呢！
你看啊，接触角，它可重要啦！就好像我们交朋友，得先了解对方的脾气性格一样。
接触角能告诉我们液体和固体表面之间的关系，这关系可复杂着呢，就跟人际关系似的。
那怎么测量这个神奇的接触角呢？这就有很多门道啦！首先得有个好的测量仪器吧，就像战士得有把趁手的兵器。
然后呢，操作的时候可得细心，不能马虎。
这可不是闹着玩的，要是不小心弄错了，那得出的结果不就不靠谱啦！
比如说，你在测量的时候，得注意液体滴在固体表面上的状态，不能滴歪了呀，那多滑稽！这就好比投篮，得瞄准了才能投进去嘛。
而且啊，不同的液体和固体组合，接触角可都不一样哦，就像不同的人搭配在一起会有不同的化学反应一样。
还有哦，测量环境也很重要呢！温度啦、湿度啦，这些都可能影响接触角的大小。
这就跟人一样，在不同的环境下表现也可能不一样。
咱可不能忽视这些小细节呀！
你想想，如果我们能准确地测量出接触角，那能解决多少问题呀！比如在材料科学领域，能帮助我们选择更合适的材料；在化学工业中，能让我们更好地控制反应过程。
这多厉害呀！
那要是测量不准确会怎么样呢？哎呀，那可就麻烦啦！就好像你走路方向错了，越走越远，到最后发现走错路了，多耽误事儿呀！所以说呀，一定要认真对待接触角测量这事儿。
总之呢，接触角测量方法可真是个宝，能让我们了解好多平时注意不到的东西。
我们可得好好掌握它，让它为我们服务。
大家说是不是呀！。
接触角前进角和后退角测试方法
接触角前进角和后退角测试方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊接触角前进角和后退角测试方法。
这玩意儿可有意思啦，就好像是探索一个神秘世界的钥匙。
你看啊，接触角，它就像是个小精灵，能告诉我们很多关于液体和固体表面之间的故事呢。
那前进角和后退角呢，就像是小精灵的两个不同状态。
想象一下，我们把一滴液体放在一个固体表面上，这时候接触角就出现啦。
那怎么去测试这个神奇的角度呢？这可得有点小技巧咯。
一般来说，我们会用专门的仪器来测量。
这仪器就像是我们的秘密武器，能精准地捕捉到那个小小的角度。
比如说，我们可以通过光学的方法，让光线来帮忙，看清楚这个角度的大小。
测试前进角的时候呢，就好像看着液体一点点地往前跑，然后在某个瞬间停住，那个角度就是前进角啦。
这就好比是一场小小的赛跑，液体努力地向前冲，最后到达一个位置。
而测试后退角呢，又像是液体在慢慢往后退，像是有点舍不得离开那个固体表面一样。
这感觉是不是很奇妙？咱再说说在实际中的应用吧。
比如说在材料科学里，了解接触角的大小可以帮助我们知道材料的润湿性能好不好。
如果接触角小，那说明液体很容易在上面铺开，就像是水在荷叶上和在玻璃上的区别一样。
在化学工业里，这也是很重要的哦。
它可以帮助我们判断反应的进行情况，是不是很厉害？在日常生活中，其实也能发现接触角的影子呢。
比如水滴在窗户上的形状，不就是接触角在起作用嘛。
哎呀，这接触角前进角和后退角测试方法真的是太有趣啦！它就像是一个隐藏在科学世界里的小宝藏，等着我们去挖掘。
通过了解它，我们能更好地理解这个世界，能让我们的生活变得更加丰富多彩。
所以啊，大家可别小瞧了这个小小的测试方法哦，它可是有着大大的用处呢！它能让我们看到平时看不到的东西，能让我们解开很多科学的谜团。
怎么样，是不是对它充满了好奇和兴趣呢？赶紧去探索一下吧！。
接触角测试仪使用方法
接触角测试仪使用方法接触角测试仪是一种用于测量液体在固体表面的接触角的仪器，它可以帮助我们了解液体与固体表面的相互作用情况。
接触角测试仪的使用方法对于获得准确的测试结果非常重要，下面将介绍接触角测试仪的使用方法。
首先，准备工作。
在进行接触角测试之前，需要对接触角测试仪进行一些准备工作。
首先，确保接触角测试仪的各个部件都处于正常工作状态，包括光源、相机、支架等。
其次，选择合适的测试样品和液体，确保样品表面干净平整，液体纯度高，无气泡和杂质。
接着，安装样品。
将准备好的样品放置在接触角测试仪的测试台上，并使用支架固定好。
确保样品表面与测试仪的相机成像平面平行，以保证测试结果的准确性。
然后，调整参数。
在进行接触角测试之前，需要根据实际情况调整测试仪的参数，包括光源亮度、相机对焦、液滴大小等。
确保参数的设置能够使测试结果清晰可见，并且符合测试要求。
接下来，进行测试。
通过接触角测试仪的操作界面，启动测试程序，使相机对准样品表面上的液滴。
在测试过程中，需要确保实验环境的稳定，避免外界因素对测试结果的影响。
同时，需要及时记录测试数据，包括液滴的形状、大小、位置等信息。
最后，分析结果。
当测试完成后，需要对测试结果进行分析。
根据测试数据，计算出液体在固体表面的接触角，并对结果进行评估和比较。
同时，也可以根据需要对测试过程中的参数进行调整，以获得更加准确的测试结果。
总之，接触角测试仪的使用方法对于获得准确的测试结果至关重要。
在使用接触角测试仪时，需要进行充分的准备工作，调整好参数，并且在测试过程中保持稳定的实验环境。
通过正确的操作方法和数据分析，可以获得准确可靠的测试结果，为液体与固体表面的相互作用提供重要参考。
接触角测量方法有哪些？
众所周知，纳米材料科学与工程已经成为世界性的研究热点，在研究纳米材料的表面改性时，往往要涉及润湿接触角这个概念。
现在接触角测量的方法非常多，但其主要的还是通过接触角测量仪来测量。
接触角测量仪通常采用探针液体(已知表面张力值或表面张力值分量)测试该液滴在固体表面形成的液滴轮廓，并通过界面化学的分析算法Young-Laplace方程及其分量值进行分析，得到相应的该液体在固体材料的表面的接触角值。
而水滴角测量仪采用的探针液体通常为纯净水，利用纯净水的表面张力灵敏度高的特性以及高稳定性，评估固体材料的性质，测试用分析算法同样是以界面化学的分析算法Young-Laplace方程拟合算法为主。
接触角测量仪在测量过程中有很多优势之处，例如自动化，不需要反复操作，从采样到出结果是非常简单方便的。
还有准确性，接触角测量仪相对于传统的外形图像分析方法，它得到的结果更加准确。
百欧林的接触角测量仪在市场上的人气非常高，它的专业性被很多使用者肯定过。
百欧林的Attension Theta Flex是一台装置了高压模块的光学接触角仪，测量在高压模块内进行。
该仪器由高质量的部件组成，确保了系统的易用性、功能性和安全性。
高压模块自身由耐腐蚀的不锈钢制造，可替换为哈氏合金。
高压模块包括三个窗口，提供可视化界面。
高压模块可以直立或倒置，同一根直针可以独立于各个阶段，无需使用弯针。
高压模块配置于Attension Theta Flex光学接触角测试仪上，采用全高清分辨率的照相机，可得到准确的界面图像。
Attension Theta Flex还有独特的活塞设计，可准确、方便地在测量室内进行表面活性剂和盐水研究。
在测量室的旁边有一个样品端口，用于加入样品和冲洗样品管线。
所有其他阀都集成到阀门上，可安全、方便地打开和关闭所需的压力管路。
至于百欧林光学接触角测量仪的具体操作过程其实不必费心的去学习，以为它采用全自动化设计，从采样到形成结果报告是非常简便的，而且还会形成结果报告，对你的实验结果进行详细分析。
座滴法测接触角
座滴法测接触角座滴法是一种测量接触角的方法，其原理是通过测量液体在固体表面上形成的三相接触线（即固液气三相相接的交界处，如图1所示），计算出液滴与固体表面之间的接触角。
接触角是表征固体表面亲水性或疏水性的重要参数，对于理解液体在固体表面上的性质及其在涂层、润滑剂等领域的应用具有重要意义。
座滴法最初由美国化学家考夫曼（Young）于1805年提出，后由美国物理学家Laplace 于1806年进一步发展完善。
在座滴法的实现过程中，主要需要的是一个具有一定精度的液滴形成装置，该装置可以让液滴从一定高度（一般为2~3毫米）落到固体表面上，并在表面上停留一定的时间（一般为2~3秒钟），使液体与固体表面形成一个完整的三相接触线。
然后，通过显微镜观察液滴的形状，使用度量尺等具有长度标度的器具测量液滴的直径，从而可以计算出接触角。
接触角的大小与液体与固体之间的相互作用有关。
当液体与固体表面完全兼容（即液体对固体表面的能量最小），接触角为0度；当液体与固体表面互不相容（即液体对固体表面的能量最大），接触角为180度。
接触角的大小可以量化地描述与表征固体表面的亲水性或疏水性。
座滴法不仅适用于实验室研究，还广泛应用于工业生产中。
例如，在生产涂层、润滑剂、染料等材料时，需要了解材料与固体表面的相互作用，以确定涂层、润滑剂等的效果。
此外，座滴法还可以用于生物医学、食品工业等领域。
在生物医学领域，如人工关节的设计和制造过程中，需要了解材料与周围的生物组织之间的相互作用，以确保材料的安全和可持续性。
在食品工业领域，座滴法可以用于评估食品质量，如表征食物与果汁之间的混合程度。
总之，座滴法是一种简单、可靠、可重复的测量接触角的方法。
其应用范围广泛，可以用于表征固体表面的性质，以及在涂层、润滑剂、生物医学、食品工业等领域的研究和应用。
接触角的计算方法
接触角的计算方法
1. 嘿，你知道不，接触角的计算方法之一就是量角器法呀！就好比你要知道一个蛋糕切了多少角度一样，直接用量角器去测量接触角呀！比如一滴水在荷叶上，我们就可以用量角器去量一量它形成的那个角度。
2. 还有一种方法叫切线法呢！这就好像找一条最贴合的线一样。
就像你给宠物狗画轮廓，要找到那条最能体现它形状的切线，然后通过它来算出接触角。
比如油在水面上的接触情况，就可以用切线法呀！
3. 图像分析法知道不？这可神奇了，就跟从照片里发现秘密似的！把接触角的图像拍下来或者分析已有的图像，然后从中得出接触角的数据。
就像是你从一张照片里看出朋友的心情好不好一样！比如研究某种液体在固体表面的接触角，用图像分析多方便呀！
4. 液滴形状法也很妙啊！这就好像根据一个人的体型来判断他的性格一样。
通过观察液滴的形状，就能大致算出接触角啦。
好比一滴水在玻璃上的形状，能给我们算出接触角提供线索哟！
5. 那重力法呢，你想过没？哎呀，就像是考虑重力对物体的影响一样去思考接触角。
比如一个小球滚落的角度和重力有关，我们也能通过类似的道理来用重力法计算接触角呀！
6. 压力法也不能落下呀！这就跟感受气压似的。
通过测量压力的变化来推算接触角。
就好像你根据气压变化来判断天气会不会下雨一样。
比如在一些特殊的实验情况下，压力法就能大显身手啦！
我觉得呀，这些接触角的计算方法都各有各的奇妙之处，都能帮助我们更好地了解各种物质之间的相互作用呢！。
接触角测量仪测试方法
接触角测量仪测试方法嘿，咱今儿个就来聊聊接触角测量仪测试方法这档子事儿！你说这接触角测量仪啊，就像是个神奇的小侦探，能帮咱弄清楚各种材料表面的小秘密呢！先说说准备工作吧，就好比要去打仗，咱得先把武器弹药准备好不是？得把样品整得干干净净、平平整整的，可不能有啥灰尘啊、杂质啊之类的来捣乱。
这就像咱出门得先把脸洗干净，不然多邋遢呀！然后呢，就是把样品放好，让接触角测量仪能好好地“盯上”它。
这时候，就像警察锁定目标一样，得稳稳当当的，不能有丝毫偏差。
接着，把测试液体小心翼翼地滴在样品表面，看着那小液滴慢慢铺开或者形成一个可爱的小水珠，这过程可有意思啦！你想想，那小液滴就像个调皮的小精灵，在样品表面上跳来跳去，而接触角测量仪就负责把它的一举一动都记录下来。
这就好像我们看着小朋友玩耍，然后把他们的趣事都记在心里一样。
测试的时候可得注意啦，不能毛手毛脚的。
要仔细观察液滴的形状变化，就像观察天气变化一样，一点细微的差别都不能放过。
这可不是闹着玩的，稍有疏忽可能结果就不准确啦！测量接触角的时候，就像是在给这个小精灵量身高体重似的，得精确再精确。
通过仪器上显示的数据，我们就能知道这个材料表面对这种液体的“态度”啦。
哎呀，你说这接触角测量仪是不是很神奇呀？它能告诉我们好多材料表面的特性呢！比如说，有的材料表面就像个亲水的小朋友，特别喜欢和水亲近，那接触角就会比较小；而有的材料表面就像个怕水的胆小鬼，水一靠近它就躲得远远的，接触角就会比较大。
咱在实际应用中可太需要这个啦！像研究材料的润湿性、表面张力啥的，都离不开它呢。
这不就跟咱生活中一样嘛，了解一个人的性格才能更好地和他相处呀！总之呢，接触角测量仪测试方法虽然听着有点专业有点复杂，但只要咱认真对待，就像对待咱心爱的宝贝一样，肯定能把它搞明白，让它为咱服务，帮咱解开材料表面的那些神秘面纱！你说是不是这个理儿？咱可别小瞧了这小小的接触角测量仪和它的测试方法哟！。
接触角测定方法
接触角测定方法引言：接触角是物体表面与液体或气体之间的接触线与表面法线之间的夹角。
它是表征固体表面性质的重要参数，能够反映固体表面的亲水性或疏水性。
测定接触角的方法有多种，本文将介绍常用的几种接触角测定方法。
一、测角仪法测角仪法是最常见的接触角测定方法之一。
它通过测量液滴在固体表面上的接触线与水平线之间的夹角来确定接触角。
测角仪通常由一组刻度盘、测角尺和支架组成。
测量时，将待测液滴滴在固体表面上，调整测角仪使接触线与测角尺重合，然后读出刻度盘上的角度即可得到接触角。
二、光学法光学法是一种基于光的表面张力测量方法，可以用于测量接触角。
这种方法利用光的反射和透射原理，通过测量光线在液体-固体界面上的反射和折射角度，推导出接触角的数值。
光学方法具有非接触式、高精度等特点，适用于对微小液滴或固体表面进行接触角测定。
三、电容法电容法是一种基于电容变化的接触角测定方法。
它利用电容与液滴的接触面积和间隙之间存在的关系，通过测量电容的变化来计算接触角。
该方法可以在实验室条件下进行，不受环境影响，具有较高的测量精度。
四、自由液面法自由液面法是一种通过测量液体在固体表面上形成的自由液面形状来确定接触角的方法。
该方法通常使用一种称为“滴子”的装置，在固体表面上滴放液滴，并观察液滴的形状。
通过对液滴的形状和重力平衡进行分析，可以计算出液滴的接触角。
五、动态接触角法动态接触角法是一种通过改变固体表面与液体接触的速度来测定接触角的方法。
它通常使用一种称为“接触角计”的装置，通过改变液体滴在固体表面上前进或后退的速度，观察接触角的变化。
该方法适用于测量固体表面上的动态接触角，对于研究固体表面的润湿性能具有重要意义。
结论：接触角的测定方法有多种，每种方法都有其适用的范围和优势。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法进行测量。
通过准确测定接触角，可以更好地了解固体表面的性质，为液体与固体之间的相互作用提供重要参考。
接触角方法及应用
接触角方法及应用接触角是指液体与固体界面上的液面与固体表面之间的夹角。
它是液滴在固体表面上形成的一种几何结构，常用于研究液滴在固体表面上的润湿性质、液滴形状、液滴的稳定性等方面。
接触角方法是一种常用的实验方法，广泛应用于材料科学、界面科学、表面物理学、纳米科技等领域。
接触角测量技术最早可以追溯到1805年，当时瑞士人托马斯·杨宗启发于类似于水珠在玻璃上的行为，提出了通过测量液滴与固体表面之间的夹角来研究液滴行为的方法。
后来，这个方法被广泛应用于实验室和工业生产中。
现如今，有许多种接触角测量方法，例如静态接触角法、动态接触角法、斜滴法等。
静态接触角法是最常用的接触角测量方法之一。
它基于杨氏接触角的概念，通过测量固体表面上液滴与固体界面的接触角来研究液滴的润湿性质。
静态接触角法通常使用光学显微镜和图像处理软件来测量液滴的形状和大小，并计算出液滴与固体界面的接触角。
静态接触角法具有测量简单、结果可重复性好等优点，广泛应用于材料润湿性、液滴稳定性等方面的研究。
动态接触角法是另一种常用的接触角测量方法。
与静态接触角法不同，动态接触角法通过观察液滴在固体表面上的移动变化来评估液滴的润湿性质。
利用高速相机、高速摄影仪等设备来记录液滴在固体表面上的移动过程，并通过图像处理软件来分析液滴的形状和接触角。
动态接触角法适用于研究液滴在固体表面上的滑移性质、液滴的蠕动等动态过程。
它对于评估液滴在固体表面上的润湿性和运动特性非常有用。
斜滴法是一种比较特殊的接触角测量方法。
它通过在固体表面上倾斜液滴，并观察液滴在倾斜过程中形状的变化，来评估液滴的润湿性质。
斜滴法可以测量接触角在不同倾斜角度下的变化情况，从而分析液滴在不同表面上的润湿性质的差异。
斜滴法多用于研究非特定吸附剂的润湿性和液滴在斜表面上的变形行为。
接触角方法在材料科学、界面科学、表面物理学等领域具有重要的应用价值。
例如，在材料表面润湿性研究方面，接触角方法可以用来评估涂层材料、纳米材料的润湿性能，助力材料的设计和改进。
接触角的测试方法
接触角的测试方法
接触角是物体表面与液体或气体接触时形成的角度。
它是用来描述物体表面与
液体或气体相互作用的重要参数，对于理解液体在固体表面的润湿性和粘附性具有重要意义。
以下是常用的几种接触角测试方法。
1. 均匀菲涅尔透射法：该方法使用菲涅尔透射定律和干涉现象。
通过观察光在
物体表面上反射和透射时产生的干涉现象，可以测量接触角。
这种方法适用于透明和光滑的表面。
2. 接触角动态测量法：这种方法使用专门的接触角测量仪器。
该仪器通常包括
一台高精度摄像机和一个液体滴涂系统。
利用高速摄像技术，记录液滴在物体表面上展开和收拢的过程，从而获得接触角。
3. 静态下水平法：这种方法适用于测量固体表面上的静态接触角。
它是通过在
物体表面滴一滴液体，并观察液滴与物体表面的接触状况，来测量接触角。
通常使用接触角仪来进行测量。
4. 接触角测量仪：接触角测量仪是一种专门用于测量接触角的仪器。
它通常采
用压电传感器或光学传感器来测量接触角。
通过将液滴滴在物体表面上，并测量液滴的形状从而计算接触角。
5. 自由表面法：这种方法适用于测量非平整表面的接触角。
它通过将液体放置
在一个已知形状的容器或杯子中，观察液体与容器表面的接触状况，并计算接触角。
这些是常用的几种接触角测试方法。
根据不同的实验条件和需要，选择适合的
方法来测量接触角，可以帮助我们更好地理解物体表面与液体或气体相互作用的性质。
接触角的测量方法
接触角的测量方法
接触角是指液体与固体界面的水滴或液滴在固体表面上形成的角度。
测量接触角常用的方法有以下几种：
1. 直接观察法：通过放大显微镜或高分辨率摄像机观察液滴在固体表面上的形态，通过测量液滴与固液交界处的接触角来确定。
2. 倾斜法：将液滴放置在固体表面上，逐渐倾斜固体平面，直到液滴开始流动，测量此时的接触角。
3. 垂直测量法：使用接触角计，在液滴与固体交界处垂直测量液滴的高度和底面直径，通过简单的几何关系计算得到接触角。
4. 旋转法：使用旋转盘进行测量，将固体放置在旋转盘上，通过旋转盘和液滴之间的摩擦力来测量液滴的接触角。
5. 静电法：在固体表面施加静电场，通过测量静电力的大小来计算接触角。
需要注意的是，不同的测量方法适用于不同类型的液体和固体表面，选择合适的测量方法对于准确测量接触角是很重要的。
碳布接触角测法
碳布接触角测法碳布接触角测法是一种常用的表面测量技术，用于研究液体与固体表面接触情况的方法。
它可以通过测量液体在固体表面上的接触角来评估表面的亲水性或疏水性，从而为我们提供有关材料特性的重要信息。
碳布接触角测法的原理是利用碳布与被测液体的接触形成一个界面，通过测量液体在界面上形成的静态接触角来确定液体与固体间的相互作用。
这种测量方法广泛应用于材料科学、纳米技术、界面化学等领域。
首先，为了进行碳布接触角测量，我们需要准备一块碳布样品和待测液体。
将碳布完全浸入液体中，注意确保整个界面完全湿润。
然后，将碳布取出，并将其缓慢上抬，直到液体停留在碳布表面。
此时，我们可以观察到一个由液体、碳布和空气组成的固液气三相界面。
接下来，为了测量接触角，我们需要使用一台显微镜和一个接触角测量仪。
将显微镜对准碳布上的水滴，并通过调整显微镜的焦距来确保清晰的观察。
然后，使用接触角测量仪测量液体在碳布上形成的接触角。
接触角的大小取决于液体与碳布表面的相互作用力，从而反映了表面的性质。
根据接触角的大小，我们可以判断表面的亲水性或疏水性。
当接触角小于90度时，表明液体对碳布是亲水的，即液体更愿意与碳布接触。
相反，当接触角大于90度时，表明液体对碳布是疏水的，即液体更愿意与自己形成球状，与碳布的接触较少。
除了评估表面性质，碳布接触角测法还可以用于研究液体在固体表面上的湿润性和润湿现象。
例如，在纳米技术领域，我们可以通过控制表面的亲水性或疏水性来实现液体在纳米颗粒上的定向组装，从而制备具有特殊功能的纳米材料。
总而言之，碳布接触角测法是一种重要的表面测量技术，可以为我们提供有关材料特性的重要信息。
通过测量液体在固体表面形成的接触角，我们可以评估表面的亲水性或疏水性，并研究液体在固体表面上的湿润性和润湿现象。
这种测量方法在材料科学、纳米技术和界面化学等领域具有广泛的应用前景。
利用光学接触角测量仪测量动态接触角的方法有哪些？
利用光学接触角测量仪测量动态接触角的方法有哪些？目前使用光学接触角测量仪测量动态接触角的方法有倾斜台法、离心转台法和加液/减液法三种。
一种方法是倾斜台法又称斜板法。
实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用倾斜台缓慢地倾斜样品表面，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。
倾斜刚开始时液滴不一定发生移动，但是形状会开始发生变化，使得下方的接触角不断地增大，而上方的接触角则不断地变小，当表面倾斜到一定角度时，液滴开始发生滚动或滑动，此时液滴下方三相接触点发生运动之前对应的接触角就是大前进角，而液滴上方三相接触点发生运动之前对应的接触角就是小后退角。
当液滴整体刚刚开始发生滚动（滑动）时的表面倾斜角，就叫滚动角（滑动角）。
使用倾斜台法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滚动角。
第二种方法是离心旋转台法又称滞留力天平法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，利用离心旋转台使液滴沿着圆周转动，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。
随着转速的不断增加，液滴整体受到的离心力越来越大，液滴开始发生形状变化，并且顺着旋转半径的方向在材料表面上滑动的趋势越来越明显，直到发生滑动。
在形状变化过程中外侧的接触角不断地增大，而内侧的接触角则不断地变小，当转速达到一个临界值时，液滴开始发生整体滑动，此时液滴外侧三相接触点发生运动之前对应的接触角就是大前进角，而液滴内侧三相接触点发生运动前对应的接触角就是小后退角。
根据液滴体积、转速和旋转半径计算得到的离心力就等于液滴在材料表面上的滞留力。
使用离心转台法测量动态接触角的特点是不仅能测量到前进角和后退角变化的全过程，而且能得到液滴在材料表面上的滞留力。
这个方法不仅适用于疏水材料也适用于亲水材料。
第三种方法是加液-减液法又称注液-吸液法，实验是将一个液滴置于待测的样品表面后，把注射针插入液滴内部，缓慢的注射液体使液滴体积增大到一定数值，之后再缓慢的回吸液体使液滴体积减小到一定数值，同时跟踪并记录液滴形状、接触角和位置的变化。
吊片法测定接触角的原理
吊片法测定接触角的原理吊片法是一种用于测定液滴与固体表面间接触角的方法。
接触角是液滴边缘与固体表面接触时形成的一个夹角，它反映了液滴在固体上的润湿性。
吊片法是通过测量液滴在悬挂状态下的几何形状，来计算接触角的方法。
吊片法测定接触角的原理如下：1. 实验装置悬挂液滴：首先，需要准备一个平整且具有良好润湿性的固体表面，如玻璃。
液滴则是由一个注射器或精密微量滴管滴在固体表面上。
为确保测定的准确性，液滴的大小和形状需要控制在一定范围内。
2. 测量液滴形状：在将液滴滴在固体表面后，等待液滴稳定，并形成一个带有悬挂部分的几何形状。
然后，利用显微镜或高精度相机等设备，对液滴进行观察和测量。
可以测量液滴的直径、高度、底径和表面形态等参数。
3. 接触角的计算：通过测定的液滴形状参数，可以根据Young-Laplace方程来计算液滴与固体表面的接触角。
Young-Laplace方程是描述液滴体系表面张力平衡的方程，它与液滴形状和悬挂部分的几何参数有关。
在吊片法中，液滴悬挂的稳定与接触角之间存在一个平衡关系。
接触角越小，液滴更容易悬挂在固体表面上，表明液滴与固体表面的相互作用更强，润湿性更好。
而接触角越大，液滴更容易滑落下来，表明液滴与固体表面的相互作用更弱，润湿性更差。
吊片法测定接触角的可靠性和准确性取决于实验条件的控制和测量数据的分析。
因此，在进行实验时需要控制液滴的大小和形状，以及固体表面的质量和润湿性等因素。
同时，对测量数据进行合理的处理和分析，以减小误差和提高测量结果的可靠性。
总之，吊片法通过测量液滴在悬挂状态下的几何形状，利用Young-Laplace方程计算接触角，从而评估液滴与固体表面的润湿性。
这种方法在表面科学、润滑学和材料科学等领域有重要的应用价值。
同时，吊片法也可以结合其他方法一起使用，以提高对接触角的准确度和可靠性。
捕获气泡法接触角测量
捕获气泡法接触角测量捕获气泡法接触角测量，听起来挺高大上的吧？这个方法就像是在科学实验中捉迷藏，特别适合那些爱研究液体表面行为的小伙伴。
说到接触角，想象一下水滴在玻璃上的表现，像是一位优雅的舞者，有时候优雅地停在那儿，有时候又像是滑稽的小丑，一下子就滚了出去。
这就是接触角的魅力所在，能够告诉我们液体和固体表面之间的亲密关系。
先说说捕获气泡法吧。
这玩意儿可不是什么高深的黑科技，而是一个聪明的技巧，利用气泡的表面张力来测量接触角。
简单来说，就是在水面上放个小气泡，看它在表面上怎样安静地“坐着”。
这时候，气泡和液体的交界处就形成了一个接触角。
真是个好玩的方法，像是在和液体玩一种“捉迷藏”的游戏。
你不知道气泡会在哪里“落脚”，但只要观察它，就能得到重要的信息。
接触角的大小可是有讲究的哦！大接触角代表着液体不太喜欢和固体接触，像个矜持的贵族，不太愿意和周围的人互动。
小接触角则意味着液体和固体之间的亲密关系，简直就像是一对相爱的小情侣，无时无刻不想粘在一起。
想象一下，一滴水在一片油腻的表面上，是不是就像是小水滴想要逃跑呢？这就是接触角在日常生活中的反映，涉及到很多方面，比如涂层的性能、清洁剂的效果等等。
如何进行捕获气泡法接触角测量呢？准备好样品和液体。
然后，慢慢地将气泡引入液体表面，像是给它创造一个舞台。
观察气泡的行为，记录下它和固体之间的接触角。
别急，这个过程可需要耐心，就像在追逐梦想的路上，没那么简单。
但只要坚持，总会有收获的那一天。
在测量的过程中，可别小看了细节。
温度、液体的种类、甚至是气泡的形状，都可能影响到接触角的结果。
这就像是烹饪，一点点的盐多了，味道就变了。
每个实验都可能给出不同的结果，因此要认真记录，仔细分析。
想想吧，科学就是这么神奇，哪怕是一个小气泡，都能引发一场轰轰烈烈的科学探索。
不过呢，捕获气泡法也有它的小缺陷。
比如说，这个方法对于一些特别复杂的表面，就可能不太奏效。
想象一下，涂有油漆或其他特殊材料的表面，气泡可能会因为表面不平而不愿意合作。
混凝土水接触角测量
混凝土水接触角测量
混凝土水接触角是一个重要的物理特性，它影响着混凝土的渗
透性和耐久性。
测量混凝土水接触角可以通过以下方法进行：
1. 静态法，这种方法是将一滴水滴在混凝土表面，然后使用显
微镜或相机来测量水滴与混凝土表面的接触角。
这种方法简单直观，但需要精密的测量设备和技术。
2. 倾斜法，将混凝土样品倾斜，让水滴滑动，通过测量滑动角
度来计算接触角。
这种方法可以模拟混凝土表面的水滴滑动情况，
但需要考虑到表面粗糙度对结果的影响。
3. 压滴法，在混凝土表面施加一定压力使水滴形成平坦的液滴，然后测量液滴的直径和接触角来计算混凝土的表面能。
这种方法需
要精确的压力控制和测量设备。
4. 勾选法，利用特殊的工具或软件，在图像上勾选出水滴和混
凝土表面的接触线，然后计算接触角。
这种方法可以实现自动化测量，但需要确保图像清晰和准确。
在测量混凝土水接触角时，需要考虑混凝土表面的粗糙度、化学成分和湿度等因素对结果的影响，并选择合适的测量方法和设备进行准确的测量。
深入研究混凝土水接触角对于改进混凝土材料的性能和应用具有重要意义。
躺滴法测接触角实验原理
躺滴法测接触角实验原理宝子们，今天咱们来唠唠躺滴法测接触角这个超有趣的实验原理呀。
接触角呢，就像是液体和固体表面之间的一种特殊关系的体现。
想象一下，液体就像一个个调皮的小水珠，当它们跑到固体表面的时候，就会呈现出各种各样的姿态。
这个接触角就是液滴在固体表面形成的那个小弯弯和固体表面之间的夹角啦。
那躺滴法是怎么回事呢？其实呀，就是让液滴舒舒服服地“躺”在固体表面。
就像我们人躺在床上一样，液滴也有它自己的小天地在固体上。
这时候呢，这个液滴的形状就特别关键啦。
它可不是随便乱长的形状哦。
液滴的形状是由液体内部的分子间作用力，也就是内聚力，还有液体和固体之间的分子间作用力，也就是附着力共同决定的。
如果内聚力比较大，液滴就更想自己抱成一团，就像一群很要好的小伙伴不想分开一样。
这时候液滴就会比较圆润，接触角就会比较大。
就好像液滴有点傲娇，不太想和固体表面有太多的亲密接触呢。
而如果附着力比较大，液滴就会更倾向于趴在固体表面上，就像一个小娃娃特别黏着妈妈一样。
这样接触角就会比较小啦。
咱们再从能量的角度来看呀。
这个系统呢，总是想处于一个能量最低的状态。
液滴在固体表面形成一定的接触角，其实就是为了让整个系统的能量达到最小。
这就好比是一个很会过日子的小管家，要把家里的能量安排得妥妥当当的，不能浪费。
当液滴处于合适的接触角时，就像是找到了那个最舒服、最节能的姿势。
从微观的角度来说呢，液体分子和固体分子在接触的地方就像在开一场小小的派对。
它们之间的相互作用就决定了这个派对的热闹程度。
如果它们之间的互动很强烈，那液滴就会更积极地和固体表面互动，接触角就小。
要是互动比较弱呢，液滴就会保持自己的独立性多一些，接触角就大。
在做躺滴法测接触角这个实验的时候呀，我们就可以通过观察液滴的形状，然后用一些特别的仪器或者方法来测量这个接触角。
这就像是我们在观察小水珠的小秘密一样。
这个实验原理虽然听起来有点复杂，但是只要我们想象成是液滴和固体表面的一场小互动，就会觉得很有趣啦。
单根纤维接触角测量方法
单根纤维接触角测量方法
接触角是表征固体表面润湿性能的重要物理量，而单根纤维接
触角测量方法是一种常用的测量技术。
通过这种方法，可以准确地
测量固体表面与液体之间的接触角，从而了解固体表面的润湿性质。
单根纤维接触角测量方法的基本原理是利用纤维与液滴之间的
相互作用来测量接触角。
在实验中，通常会选择一根细长的纤维，
如玻璃纤维或聚合物纤维，将其固定在一个支架上，并将液滴滴在
纤维上。
通过观察液滴与纤维接触的形态，可以测量出接触角的大小。
这种方法的优点在于可以测量各种类型的固体表面，包括粗糙
表面和不规则表面。
同时，由于使用的是单根纤维，所需的实验材
料和设备相对简单，成本较低。
然而，单根纤维接触角测量方法也存在一些局限性。
例如，由
于纤维的细小尺寸，可能会受到表面张力的影响，导致测量结果的
不确定性。
此外，纤维与液滴之间的相互作用也可能受到外界环境
的影响，需要在实验设计和操作过程中进行严格控制。
总的来说，单根纤维接触角测量方法是一种简单有效的测量技术，可以用于研究固体表面的润湿性质。
在实际应用中，需要结合其他测量方法和理论模型，综合分析得出准确的结果，以满足不同领域的研究和应用需求。
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Ρ1 ( t) ; 类2的像素数为 s2 ( t) , 平均值为 P 2 ( t) , 方差为 Ρ2 ( t)。则
类内方差为: Ρw2 = s1Ρ21+ s2Ρ22
(1)
类间方差为: Ρb2= s1s2 (P 1- P 2) 2
(2)
对灰度图象 h (i, j ) , 有
1 h ( i, j ) ≥ t
W ang Zhong jie L iu B inchun (R esea rch ing Cen ter of A u tom a t ion, N o rthea st U n iversity, Shengyang 110006)
A b st ract: T he im age p rocessing techn ique ha s been in t roduced in to the con tact ang le m ea su re2 m en t. A s a resu lt, the accu racy of the con tact ang le m ea su rem en t is con siderab ly increa sed. T he con tact ang le m ea su ring in st rum en t ba sed on th is p rincip le ha s severa l advan tages, such a s h igh accu racy, good rep ea tab ility, and is ea sy of u se. Key W o rd s: Con tact ang le, Con tou r ex t ract ion, L ea st squa re m ethod
图4 液滴的灰度图象
图5 液滴的边缘
21接触角的计算
计算中所采用的笛卡尔坐标系如图6所示[1], 其中 LB - L E 表示液滴和固相的接触面, a, b 分 别为椭圆模型的横半轴和纵半轴, c 为固- 液接触面到椭圆中心的距离。
图6 接触角计算中所采用的坐标系
液滴边缘上的像素点满足椭圆方程
x2 a2
+
y2 b2
=
1
(4)
对上述方程关于 x 求导,
则
dy dx
=
-
b (b2 ay
yLeabharlann 2)1 2(5)
在接触点处, y = c, 则
tgΗ=
(dy dx
)
y=
c
=
-
b (b2 ac
c2)
1 2
(6)
其中 Η为接触角。由此得知, 求接触角的关键是求椭圆参数 a、b、c。
31求解 a、b、c
由图5知, y = d + c, 则将椭圆方程改写为:
x2 a2
+
(d
+ b2
c) 2
=
1
(7)
26
则 d=
b a
a2- x 2- c
(8)
n- 1
6 令第一目标函数为 J = (d - d i) 2, n 为液滴边缘上的拟合点数。其中 J 的未知数为 a、b、c, i= 1
再令 T = ( t1, t2, t3) T = (a, b, c) T , 则欲使 J 取最小值, 只需:
问题。
二、实验装置
实验装置由三部分组成: JJC- 1型接触角测量仪、液摘控制装置和微机图象处理系统。 JJC - 1型接触角测量仪的结构如图2所示。该仪器由底座、测量显微镜、样品盒和照明光源组 成。样品盒用来放液滴, 可按直角坐标任意移动。液滴控制装置由螺旋测微器和毛细吸管组成。微机 图象系统的基本结构是: 微机+ 图象采集显示卡+ 监视器+ 摄像机。微机的配置为: CPU 采用 80486或80486以上, 内存容量8M B , 硬盘40M B , 外接鼠标器。图象采集显示卡采用 P 550双帧伪彩色 图象采集显示卡。 JJC- 1型接触角测量仪的工作过程是: 用摄像机对景物进行实时或准实时采集, 经A D 变换 后, 图象存储在图象存储单元的一个或几个通道中,D A 变换电路自动将图象实时显示在图象监 视器上, 然后可对图象进行处理或存盘。监视器是图象处理系统中必不可少的图象输出显示设备, 其最高分辨率为800点×600行。摄像机主要完成图象的获取, 其输入信号是光信号, 摄像机的最前 端就是一组光学镜头, 其输出信号是电信号, 作为图象采集显示卡的输入。液滴的采集路径如图3所
(类间方差) 和各类的方差 (类内方差) 的比为最大来确定阀值 t。
设给定的图象在1, 2, ……K 中具有 K 级的灰度值, 设阈值为 t, 把具有 t 值以上的像素和灰度
值比 t 小的像素分成两个类, 并分别规定为类1和类2。类1的像素数为 s1 ( t) , 平均值为 P 1 ( t) , 方差为
27
51 实验的重复性好; 61 灵活性大。不仅可以完成线性运算, 还可以完成非线性运算; 71 由于采用了计算机数据处理, 大大减少了用户的劳动量。
五、结论
图象处理技术和接触角测量技术的结合, 大大提高了接触角的测量精度, 是接触角测量技术的 一次质的飞跃。和传统的切线法测量接触角相比, 本文采用的是全数字化处理, 具有重现性好、灵活 性大、精度高的特点, 这是切线法所不具备的。同时, 由于采用了数字化处理, 液滴图象不会因存储、 复制或传输而发生质量的退化, 故可满足实时处理和非实时处理两种要求, 非常方便。而且, 实验中 所采用的实验装置实际上就是一套完整的数字化接触角测量仪, 性能价格比很高, 具有广阔的应用前景。
24
示。
11测微鼓轮; 21调焦手轮; 31测量显微镜; 41升降手轮; 51固定手轮; 61底座; 71调平手轮; 81横向移动手轮; 91样品盒; 101光源护帽; 111照明光源; 121可调变压器
图2 JJC- 1型接触角测量仪的结构
图3
三、测量原理
11液滴边缘的提取
3
6 (4)
计算 F
在T
的各点上的偏导数
5F 5ti
=
2f j= 1
j
5f j 5ti
(
i=
1, 2, 3) , 然后再计算
6 K =
3 i= 1
(
5F 5ti
)
2;
(5) 令 ti- Α= ti, ( i= 1, 2, 3) , 其中 Α= F K
重复 (2) - (5) 各步骤, 直到满足精度要求为止。在上述过程中, 如果 K = 0, 则说明遇到了第二
(上接第6页)
八、结语
所有的这一切表明, 国际计量界正在采取一些积极的措施以适应新形势。随着科学技术水平的 提高和世界贸易的发展, 计量学正面临着新的考验。国家计量院的基本任务之一是提供一套更为可 行的测量体系, 为此, 必须大力加强院间合作以实现国家测量标准的国际等效性。我希望,B IPM 能 为促进各国家计量院之间的合作而努力, 而这其中的关键在于加强B IPM 与国家计量院的协作, 因 为只有在国家计量院中才存在真正意义上的计量。
f 1 = 5J 5t1 = 0
f 2 = 5J 5t2 = 0
(9)
f 3 = 5J 5t3 = 0
3
6 再令第二目标函数 F = F (f 1, f 2, f 3) =
f
2 j
j= 1
(1) 选取一组初值 t1, t2, t3;
(2) 计算目标函数 F ;
(3) 如果 F < ∆(∆ 为给定精度) , 则 T 即为所求的解, 过程结束, 否则继续;
采集到的液滴图象是灰度图象 (如图4所示) , 由于目标和背景的灰度均匀且目标和背景的灰度
差值较大, 因此首先将液滴灰度图象二值化, 黑色代表目标—液滴, 白色代表背景, 然后提取二值图
象的边缘, 即得液滴的边缘[3] (图5)。
在图象灰度值的直方图中, 把灰度值的集合用阀值 t 分成两类, 然后根据两个类的平均值方差
f ( i, j ) = 0 h ( i, j ) < t
(3)
25
h ( i, j ) 为液滴灰度图象的像素点, f ( i, j ) 为液滴二值图象的像素点, 其中1值部分表示液滴, 0值部 分表示背景。如果 f ( i, j ) 的上、下、左、右均为1, 则消去 f ( i, j ) , 最后剩下的黑像素即为液滴的边缘 (如图5所示)。
平均值 85163
76156
80164
82100
73195
82138
102174
方差
01355
01395
01324
01342
01336
01317
01330
实验条件为: 各种材料经800目砂纸磨光; 液滴的体积为一个单位; 液滴的停留时间为60秒; 在室温下测定; 每组实验次数100次; 液滴均为水。
可以研制减粘降阻材料, 以满足金属抛光、试剂表面特性测定、润
滑油的特性标定、印刷行业、防水行业、浮选工作、焊接工作和搪
瓷等行业的需要。接触角的测量技术虽然具有很长的研究历史,
图1 接触角的形成
但每种方法都有一定的局限性, 远远不能满足各行各业的需要。 因此, 寻求一种精确、有效的接触角测量方法是一个亟待解决的
关键词: 接触角, 边缘提取, 最小二乘法
一、引言
所谓接触角, 是指在一固体水平平面上滴一液滴, 固体表面上固、液、气三相交界点处其气—液
界面和固—液界面两切线把液相夹在其中时所成的角, 如图1所
示。
接触角的测量问题是一项涉及范围极广的技术, 在科研、国
防、工业、农业等许多领域都有很重要的应用。通过测量接触角,
[ 2 ] 路昆, 丁润涛, 图象边缘检测器的性能评价研究, 中国电子学会电路与系统学会第八届学术年会论文集, 1989.