表面能的测试原理、方法、步骤
表面能测试方法..
表面能的测试方法一、接触角法（碳纤维）这种方法主要参考Fowkes 的模型，该模型认为表面能是由可对材料表面引起作用的各种作用力引起的，并将固体和液体的表面自由能分解为色散作用成分、偶极作用成分、诱导作用成分、氢键作用成分、π键作用成分、静电作用成分和给体－受体作用成分之和。
OWRK 法建立在Fowkes 固体表面能加和理论基础之上，将固体表面自由能分为色散和极性分量，分别反映接触相之间不同分子类型间的作用力。
通过测试碳纤维与各种已知性质的小分子的接触角来计算碳纤维的表面能、色散分量和极性分量。
DCAT21 表面/界面张力仪，Dataphysics 仪器股份有限公司。
用吊片法测试四种小分子探测液体与碳纤维的前进接触角，每种小分子液体的接触角均为至少 5 次实验的平均值，将前进接触角代替杨氏接触角进行纤维表面自由能的计算。
由于纤维单丝的分散性较大，为了减少单丝分散性带来的测试误差，本文将4根碳纤维单丝均匀的黏在圆形夹具上，保证每根之间相互平行，并垂直于夹具底边，以保证4 根纤维同时与液面接触。
OWRK 法建立在Fowkes 固体表面能加和理论基础之上，将固体表面自由能分为色散和极性分量，分别反映接触相之间不同分子类型间的作用力。
Owens 和Wendt 认为固液两接触相间的界面张力可表述如下:式中分别为固体总表面能、色散分量和极性分量;表示测试液体表面张力、色散分量及极性分量，且满足将上述方程与杨氏方程结合得到:理论上，若能确定两种液体( 已知) 在固体表面的接触角，即可应用上述方程计算固体表面能和色散、极性分量。
以上是用OWRK 法计算表面能。
二、反相气相色谱法（IGC法）IGC 法: 英国SMS公司。
用甲烷测量死体积，载气为氦气，流速为10sccm。
测试时探针箱温度35℃，柱温箱温度30℃，相对湿度为0% 。
注射浓度是0. 04 p / po。
纤维装在经过惰性处理的玻璃柱内，质量为0. 800g 左右。
表面能计算原理说明书
表面能計算原理說明表面能為固體與氣體間之界面張力的一般定義,如同液體的表面張力為液體與氣體間之界面張力以表示,同樣的固-氣間的界面張力以表示,然而表面能雖然可明確被定義,然而卻無法如液體一樣被直接測量.由楊氏熱力平衡方程式如下:=+:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力, :接觸角上述方程式右邊及可由儀器測量而得,然而尚有兩個未知數,因此無法直接算出表面能,因此表面能並無所謂正確或標準值,只能由一些模型中提供另一組方程式以便求出 ,這些模型皆有假設條件,因此所算出的結果只能算是表面能近似值.目前常用的模型如下:1.Zisman Plot (critical wetting tension)2.Fowkes3.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)4.Extended Fowkes5.Wu harmonic mean6.Equation-of-state7.Lewis acid/base theory使用上述方法各別計算,可能得到之結果彼此有高達25%的差異,然而每種方法皆有其適用的表面固體,然而卻無所謂正確或標準值,雖然如此,表面能仍具有原理的基礎性,可如液體表面張力般具備客觀性,同時對於一般所適用的模式,其誤差還是在可接受的範圍內.臨界表面張力- Zisman Plot由楊氏熱力平衡方程式如下:=+其中::接觸角,:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力適用: 表面能< 100 mN/m(低能表面)的固體表面,液滴在表面形成的接觸角主要是液體表面張力的函數,對於給定的固體表面和同系列的相關液體(如烷? 二烷基脂和烷基鹵化物), 與有近似線性關係.對於非極性液體,關係十分相符,然對於高表面張力的極性液體,關係並不十分符合,直線開始彎曲.從對的曲線中,在=1時,可以得到固體的表面張力,稱為潤濕臨界表面張力,它的定義是指液體剛好鋪展到固體表面產生完全潤濕時的表面張力,即時,液體將鋪展,當時,液體將形成液滴,具有非零接觸角.Fowkes方法假定: 液體及固體表面張力可分為色散力和極性作用力,若固液兩相中有一相是非極性,則固液之間只有色散力相互作用,無極性作用力:; 無極性作用力,則Ip = 0.即或式中和分別表示固體和液體表面張力的色散力部份.根據(1.4), 對作圖得一直線,其斜率為, 從直線斜率可得到固體的值.對於非極性固體, , 故用Fowkes方法,可得到非極性固體的表面能.對於非極性液體,也有, 根據(1-4)式, 可得出下式:當時,用Zisman方法得到的非極性固體臨界表面張力可表徵其固體的表面能.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK) Method 假定: 分子色散力(disperse)和極性力(polar)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 2Extended Fowkes Method假定: 分子色散力(disperse),極性力(polar)及氫鍵力(hydrogen-bond)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 3Wu (harmonic mean)方法1. 使用倒數平均法計算不同分子間的作用力2. 不僅考慮色散力,也同時考慮分子間極性作用力的影響.得到下列公式:式中表示表面張力的極性影響力, 和分別表式固體表面能和液體的表面張力,故只要測兩種或兩種以上極性不同的液體在固體表面的接觸角,解聯立方程式,即可得出固體表面能和值.Equation-of-State (Neumann)假定: 固體,液體表面張力和固液界面張力間存在某種關係,且表面張力及界面張力並非各種作用力之加總結果∙[1]∙[2]∙Young’s Eq.: In combination with Eq. [2], the following equation-of-state was derived :∙[3]∙The value of is determined using the Newton's routine from Eq. [3].∙測試液體數量: n = 1Acid-Base method假定固體表面自由能藉由三大項所組成：非極性項(分散力項)、路義士酸(Lewis acid)項、。
表面能计算原理说明
表面能計算原理說明表面能為固體與氣體間之界面張力的一般定義,如同液體的表面張力為液體與氣體間之界面張力以表示,同樣的固-氣間的界面張力以表示,然而表面能雖然可明確被定義,然而卻無法如液體一樣被直接測量.由楊氏熱力平衡方程式如下:=+:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力, :接觸角上述方程式右邊及可由儀器測量而得,然而尚有兩個未知數,因此無法直接算出表面能,因此表面能並無所謂正確或標準值,只能由一些模型中提供另一組方程式以便求出 ,這些模型皆有假設條件,因此所算出的結果只能算是表面能近似值.目前常用的模型如下:1.Zisman Plot (critical wetting tension)2.Fowkes3.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)4.Extended Fowkes5.Wu harmonic mean6.Equation-of-state7.Lewis acid/base theory使用上述方法各別計算,可能得到之結果彼此有高達25%的差異,然而每種方法皆有其適用的表面固體,然而卻無所謂正確或標準值,雖然如此,表面能仍具有原理的基礎性,可如液體表面張力般具備客觀性,同時對於一般所適用的模式,其誤差還是在可接受的範圍內.臨界表面張力- Zisman Plot由楊氏熱力平衡方程式如下:=+其中::接觸角,:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力適用: 表面能< 100 mN/m(低能表面)的固體表面,液滴在表面形成的接觸角主要是液體表面張力的函數,對於給定的固體表面和同系列的相關液體(如烷? 二烷基脂和烷基鹵化物), 與有近似線性關係.對於非極性液體,關係十分相符,然對於高表面張力的極性液體,關係並不十分符合,直線開始彎曲.從對的曲線中,在=1時,可以得到固體的表面張力,稱為潤濕臨界表面張力,它的定義是指液體剛好鋪展到固體表面產生完全潤濕時的表面張力,即時,液體將鋪展,當時,液體將形成液滴,具有非零接觸角.Fowkes方法假定: 液體及固體表面張力可分為色散力和極性作用力,若固液兩相中有一相是非極性,則固液之間只有色散力相互作用,無極性作用力:; 無極性作用力,則Ip = 0.即或式中和分別表示固體和液體表面張力的色散力部份.根據(1.4), 對作圖得一直線,其斜率為, 從直線斜率可得到固體的值.對於非極性固體, , 故用Fowkes方法,可得到非極性固體的表面能.對於非極性液體,也有, 根據(1-4)式, 可得出下式:當時,用Zisman方法得到的非極性固體臨界表面張力可表徵其固體的表面能.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK) Method 假定: 分子色散力(disperse)和極性力(polar)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 2Extended Fowkes Method假定: 分子色散力(disperse),極性力(polar)及氫鍵力(hydrogen-bond)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 3Wu (harmonic mean)方法1. 使用倒數平均法計算不同分子間的作用力2. 不僅考慮色散力,也同時考慮分子間極性作用力的影響.得到下列公式:式中表示表面張力的極性影響力, 和分別表式固體表面能和液體的表面張力,故只要測兩種或兩種以上極性不同的液體在固體表面的接觸角,解聯立方程式,即可得出固體表面能和值.Equation-of-State (Neumann)假定: 固體,液體表面張力和固液界面張力間存在某種關係,且表面張力及界面張力並非各種作用力之加總結果∙[1]∙[2]∙Young’s Eq.: In combination with Eq. [2], the following equation-of-state was derived :∙[3]∙The value of is determined using the Newton's routine from Eq. [3].∙測試液體數量: n = 1Acid-Base method假定固體表面自由能藉由三大項所組成：非極性項(分散力項)、路義士酸(Lewis acid)項、。
表面能测试标准
表面能测试标准一、测试仪器表面能测试仪是一种用于测量液体表面张力的设备，它通常由一个可调节的支架、一个测量臂、一个样品池和一台精密电子天平组成。
测试仪可以测量不同液体的表面张力，从而评估其表面能。
二、测试原理表面能测试仪的原理基于拉普拉斯方程，该方程描述了液体表面的力平衡。
当液体表面受到外部力的作用时，液体会产生一个相反的力以保持平衡。
这个力就是表面张力，而表面张力与液体的表面能密切相关。
三、测试步骤1.将待测液体放入样品池中，确保液体表面平整。
2.将测量臂移动到样品池上方的合适位置，确保测量臂不会接触液体表面。
3.缓慢向下移动测量臂，直到其尖端接触到液体表面。
4.记录测量臂的位置和读数，以获得液体的表面张力。
5.重复步骤3和4三次，取平均值作为最终结果。
6.更换不同的待测液体，重复步骤1-5，获得所有待测液体的表面张力数据。
四、测试方法表面能测试仪的测试方法通常包括以下三种：1.最大泡法：将液体表面暴露在空气中的泡的最大直径测量出来，根据公式计算出表面张力。
2.悬滴法：将一滴液体悬挂在测量臂上，然后缓慢移动测量臂，直到接触到液体表面。
通过测量滴的体积和接触角，可以计算出表面张力。
3.旋转法：将液体放入一个旋转的圆盘中，测量圆盘的旋转速度和液体表面的波动情况，从而计算出表面张力。
五、影响因素表面能测试仪的测试结果受到多种因素的影响，如液体的性质、温度、湿度、杂质等。
为了获得准确的测试结果，需要对这些因素进行控制和补偿。
此外，测试人员的操作也会对结果产生影响，因此需要经过专业培训的人员进行操作。
六、测试标准表面能测试仪的测试标准通常包括以下几项：1.测量臂的长度和直径应符合规定要求；2.样品池的形状和尺寸应符合规定要求；3.电子天平的精度应符合规定要求；4.测试环境的温度和湿度应符合规定要求；5.测试人员应经过专业培训并获得资质认证；6.对于不同性质的液体，应采用不同的测试方法和计算公式；7.对于同一性质的液体，不同测试人员得到的测试结果应具有可比性。
表面能测试仪是什么？
有一些人好奇表面能测试仪是什么？表面能测量仪可以应用在哪些领域？表面能是材料表面相对于材料内部多出来的能量，当材料为液体时，它的表面能和表面张力的数值是相同的，我们可以使用表面张力测试仪来测定。
如果材料是固体，那么表面能和表面张力不同，可以使用接触角测量仪来测定表面能。
表面能测试仪器一般采用光学成像的原理，设备采用图像轮廓分析方式测量样品表面接触角、润湿性能、表界面张力、前进后退角、表面能等性能，可以说应用范围和应用领域非常广泛。
在众多表面能测试仪中，Biolin光学接触角测量仪(水滴角测量仪)人气比较高，无论从品质还是品牌上都非常值得信赖。
并且Biolin光学接触角测量仪无论是液体物质还是固体物质都可以简单方便地对表面能进行测试。
Biolin光学接触角测量仪在表面能测试上确实有过人之处。
在液体表面上，Biolin光学接触角测量仪可以记录液滴图像并且自动分析液滴的形状。
液滴形状是液体表面张力、重力和不同液体样品的密度差和湿度差及环境介质的函数。
在固体表面上，液滴形状和接触角也依赖于固体的特性（例如表面自由能和形貌）。
使用液滴轮廓拟合方法对获得的图像进行分析，测定接触角和表面张力。
使用几种已知表面张力的液体进行接触角测试可以计算得到材料的表面自由能。
Biolin光学接触角测量仪采用高分辨率数码镜头、高质量的光学器件和精准的液体拟合方法确保了图片质量。
它还可以实现全自动化并且操作简单只需要简单的单击即可完成测试。
而它的测试范围也非常广泛，其中包括静态接触角、动态接触角、表面自由能、表面张力、界面张力、批处理接触角、粗糙度修正接触角、界面流变（粘弹性）、高压和高温测试等等，可以应用于各类工业和研究。
由此可见，Biolin光学接触角测量仪的可使用范围非常广泛且专业性毋庸置疑，这些是它获得众多研究者喜爱的很大一部分原因。
另外Biolin光学接触角测量仪在价格上也比较公道，并没有因为是大品牌的原因就过分哄抬价格，所以它的性价比还是很高的，入手一定不会亏！。
表面能的测试原理、方法、步骤
表面能的测试原理、方法、步骤表面能的测试原理、方法、步骤界面能可分为固气界面能(也称固体表面能，以下皆称为固体表面能)、气液界面能(也称液体表面能，以下皆称为液体表面能)和固液界面能。
其中固体表面能的测定对多孔材料、焊接、涂料、分子筛等领域的理论研究和生产实践具有重要指导作用；液体表面能的测定则与清洁剂的制造、泡沫分离、润湿、脱色、乳化、催化等技术密切相关；而固液界面能主要在涉及固液接触的领域，如油漆、润滑、清洁、石油开采等领域应用广泛。
一、表面能的测试方法就测量方式而言，液体表面能可以直接通过仪器设备测得，而固体表面能和固液界面能却只能通过其他方法间接地计算获得。
而又因为固液界面能、固体表面能、液体表面能三者之间存在某种关系，所以求得固体表面能后，固液界面能的计算问题会迎刃而解。
目前测量固体表面能的方法主要有劈裂功法、颗粒沉降法、熔融外推法、溶解热法、薄膜浮选、vander Waals Lifshitz理论以及接触角法等。
其中，劈裂功法是用力学装置测量固体劈裂时形成单位新表面所做的功(即该材料的表面能#的方法)。
溶解热法是指固体溶解时一些表面消失，消失表面的表面能以热的形式释放，测量同一物质不同比表面的溶解热，由它们的差值估算出其表面能的方法。
薄膜浮选法、颗粒沉降法均用于固体颗粒物质表面能的测量，而不适用于片状固体表面能的测量。
熔融外推法是针对熔点较低的固体的测量方法，具体方法是加热熔化后测量液态的表面能与温度的关系，然后外推至熔点以下其固态时的表面能。
此法假设固态时物质的表面性质与液态时相同，这显然是不合理的。
Vander Waals Lifshitz理论在固体表面能计算方面虽有应用，但不够精确。
接触角法被认为是所有固体表面能测定方法中最直接、最有效的方法，这种方法本质上是基于描述固液气界面体系的杨氏方程的计算方法。
二、固体表面能测试原理在非真空条件下液体与固体接触时，整个界面体系会同时受到固体表面能液体表面能和固液界面能作用，使得液体在固体表面呈现特定的接触角（见图1）。
表面能
--提高油墨附着力的电晕处理基础知识--提高油墨附着力的电晕处理基础知识电晕处理是广泛用于对塑料、纸张及金属箔作表面处理以改进油墨、油漆、连接剂及涂料的附着力。
它被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。
尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进，与高产的加工设备保持着同步并进。
一、可湿性与附着力电晕处理是改变不少非吸收性基材表面特性的一种有效手段，能使油墨有更好的湿润及附着性能，即所谓可湿性，这就是诸如油墨、底胶、涂料等对塑料、纸张或金属箔附着的基础。
可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。
水滴在亲水性表面就展延成一薄水层，而在亲油性表面却形成小水滴。
水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角（夹角），即表示该表面润湿性能的强弱，接触角越大，润湿性能越差。
润湿性视化学组成及表面结构而异。
对塑料进行印刷或烫箔时，塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高，否则其展延、转移及附着均会发生困难。
几种聚合物的表面性能大致如下：聚乙烯（PE）31-33mN/m聚丙烯（PP）29-30mN/m涤纶聚酯（PET）41-42mN/m通常用作油墨溶剂的表面能为：乙醇22mN/m、醋酸乙酯24mN/m，而水为72mN/m，就难以湿润塑料，所以水基油墨一般不用来印塑料。
塑料是一种复合物质，含一种或多种聚合物及多种添加剂，如填充料、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、颜料等。
虽然塑料的主体聚合物的化学结构（基团）决定油墨或底胶的可湿性和附着力，但其添加剂会从塑料内部向表面迁移，而影响塑料的表面能。
所以，塑料存放的时间越长，或某些添加剂的含量（如润滑剂）越高时，其表面能的变化也越大。
故塑料在印刷前还需对其表面能进行测试，并作电晕处理，以免发生转移或附着力不足的问题。
一般来说，20-40千赫的中频处理大多就可以了。
特殊处理（如复杂的产品）则可采用特定的电极进行处理。
UV油墨比溶剂性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能，水基油墨系统含醇量高的也要求较高的表面能力，而且要求在狭的范围内，才能有好的附着力。
表面能测试作业指导书[模板]
![表面能测试作业指导书[模板]](https://img.taocdn.com/s3/m/33258878dd88d0d232d46abe.png)
表面能测试作业指导书对应的流程/规范文件名称信赖性实验管理规范/1. 目的保障前壳点胶/粘胶面、后壳天线贴片满足点胶需求，避免由于结构件表能原因导致的翘起、脱落问题。
2. 概述前壳TP粘贴面、后壳天线面，都需要测表面能。
3. 术语名称定义常规测试可以马上完成或时间较短的实验项目。
如 RCA 测试，百格测试等。
环境测试环境条件或气候条件的模拟测试，如温湿处理，烘烤处理等的实验项目。
型式测试新品认定时规定需要完成的全部测试，它包括常规测试和规定的环境测试。
ORT 量产后的持续性信赖性测试4. 操作说明4.1测试用品：达因笔2022-02-23 第1页, 共2页2022-02-23第2页, 共2页4.2 试验条件：4.2.1 达因笔要求：品牌为Arcotest ，保质期为半年，超过保质期之后需要更换新达因笔进行测试； 4.2.2 达因笔保养要求：常温下存贮(温度25±5℃)，避免阳光直射，每次使用后盖紧笔盖； 4.2.3 测试要求：各材料在对应达因笔测试条件下，痕迹5S 内完全不收缩，达到A 级别。
4.3 试验步骤：4.3.1 试验程序检查产品待测面，确保未被手指、汗液或其他介质污染；4.3.2 将样品放在水平台上（如果产品粘胶部位有保护膜的，则撕掉保护膜）。
随机选取产品点胶/粘胶位置，使用Arcotest 的测试笔，笔尖与测试面成垂直90°角，施加0.5kgf 在2秒内画一条2-3cm 长的直线；4.3.3 画完整条线5秒后观察笔迹收缩情况，完全不收缩为A ，收缩达到原来面积的70%为B ，收缩面积小 于原来面积的70%为C ，如下图。
4.4 合格判定：5. 相关文件6. 记录的保存7. 文件拟制/修订记录。
接触角表面能
实验题目 用接触角测量仪测量材料表面的接触角和表面能（学时数：2学时）一、实验目的1. 认识和掌握接触角测量仪测量表面的接触角和表面能的基本原理；2. 熟悉接触角测量仪（Kruss 公司，型号DSA1000）的操作技术；二、实验内容1. 掌握DSA1000型接触角测量仪的工作原理和操作步骤；2. 测量医用无机薄膜表面的接触角和表面能；三、实验仪器、设备及材料本实验所使用的设备为DSA1000型接触角测量仪，测试材料为医用无机薄膜或医用高分子材料。
实验中所用到的测试液体为双蒸水、甲酰胺。
样品清洗时用到丙酮、无水乙醇、单蒸水和电炉、烧杯等。
四、接触角测量仪的基本原理将一液体滴到一平滑均匀的固体表面上，若不铺展，则将形成一个平衡液滴，其形状由固液气三相交界处任意两相间之夹角所决定，通常规定在三相交界处自固液界面经液滴内部至气液界面之夹角为平衡接触角，以θ表示。
接触角与三个界面张力之关系为如下所示的Young 方程：cos s g s l l g γγγθ----=式中s g γ-、s l γ-、l g γ-分别为固-气、固-液和液-气界面张力。
由上式知, 只有当l g s g s l γγγ--->-时才有明确的三相交界线, 即有一定的值；而l g s g s l γγγ---=-时，θ为零；l g s g s l γγγ---<-时不存在平衡接触角。
Young 方程也称为润湿方程，它是界面化学基本方程之一。
将Young 方程与三个润湿过程的定义相结合，得到判断润湿过程的几个公式：沾湿 (cos 1)a s g l g s l l g W γγγγθ----=+-=+； 浸湿 cos i s g s l l g W γγγθ---=-=；铺展 (cos 1)s g s l l g l g S γγγγθ----=-+=-；式中，a W 、i W 和S 分别称为粘附功、浸润功(润湿能、粘附张力)、铺展系数。
giwax测试原理 -回复
giwax测试原理-回复giwax测试原理，是指使用简单的化学方法来测试物质的表面能，以及用于涂层和表面处理的材料的可涂敷性和附着性。
它是一种常用的方法，用于评估材料的适用性和质量，尤其在涂层工业中。
本文将从介绍giwax测试原理的基本概念开始，然后分步解释其具体过程和应用范围。
1. giwax测试原理的基本概念giwax测试原理是基于表面能的测量，表面能是指材料表面与其他物质相互作用时所表现出的能力。
表面能的大小决定了材料表面的特性，如润湿性、附着性和耐腐蚀性。
giwax测试原理通过测量液滴在材料表面上的接触角来评估材料的表面能。
2. giwax测试原理的具体过程（1）润湿液滴的制备：在giwax测试中，常用的润湿液为水。
润湿液滴的制备需要保证其形状规则且容易接触到待测材料表面。
（2）液滴接触角的测量：将润湿液滴滴在待测材料表面上，通过显微镜或其他测量设备，在液滴与表面接触处测量液滴的接触角。
接触角是液滴表面与垂直于表面的固体表面之间的夹角。
（3）表面能的计算：根据液滴的接触角和材料的表面性质，使用Young-Laplace方程或其他相关公式计算表面能。
3. giwax测试原理的应用范围（1）材料表面性质评估：giwax测试可用于评估材料的表面能、润湿性和附着性。
这些表征可以帮助选择合适的涂层材料，以提高材料的性能和使用寿命。
（2）涂层和表面处理的研究：涂层和表面处理的目的是改变材料表面的特性，以实现某些特定的功能。
giwax测试可用于评估不同涂层和表面处理技术对材料表面能的影响，从而优化涂层和表面处理的工艺。
（3）产品质量控制：通过对涂层或材料的表面能进行giwax测试，可以实现对产品质量的控制。
通过与标准值进行比较，可以及时发现质量问题，采取相应的措施进行修复或调整。
（4）材料研究和开发：giwax测试在新材料的研究和开发中起着重要作用。
通过测量不同材料的表面能，可以了解材料的性质和可能的应用领域，从而提供有关材料设计和优化的指导。
Owens二液法和Owens三液法测量固体表面自由能在实际测量中
Owens⼆液法和Owens三液法测量固体表⾯⾃由能在实际测量中Owens ⼆液法和Owens 三液法测量固体表⾯⾃由能在实际测量中，JC2000系列接触⾓测量仪的应⽤软件提供了固体表⾯⾃由能的⾃动计算（Owens ⼆液法和Owens 三液法等），⾮常简便。
以下看似复杂的公式和推导的⽬的仅在于介绍Owens 法的原理。
JC2000系列接触⾓测量仪采⽤了Owens ⼆液法和Owens 三液法⼏何平均⽅程与杨⽒⽅程式来测算固体聚合物表⾯张⼒γS 。
通过测定液体在固体表⾯的接触⾓来估算固体的表⾯⾃由能的依据是Young ⽅程：θγγγcos L LS GS += （1-1）式中的γGS 、γLS 、γL 分别是与液体的饱和蒸汽达到平衡的固体的表⾯张⼒、液体与固体的界⾯张⼒和液体的表⾯张⼒；θ为液体在固体表⾯的接触⾓。
⼆液法计算表⾯能固体的表⾯张⼒可分为⾮极性和极性两部分。
根据Owens 法，采⽤两种探测液体在某种固体表⾯的接触⾓的数据，就可以求出该固体表⾯张⼒的⾮极性值和极性值，⼆者的加和近似等于该固体总表⾯张⼒。
2/12/1)(2)(2)c o s 1(p L p S d L d S L γγγγθγ?+?=+ （1-2）式中只有γS d 和γS P 两个未知数，只要找到两个已知γL d 和γL P 的探测液体，测此⼆液体在固体表⾯上的接触⾓，分别把液体的表⾯张⼒和接触⾓的数据代⼊上式，即可得两个独⽴⽅程，解此⽅程组即可得聚合物的γS d 和γS P 以及聚合物的表⾯张⼒γS 。
⽤Owens 法计算张⼒时，所选的两种测试液必须满⾜如下的条件：（1）两种液体的γL P /γL d 值不能接近，⽽且两者的差距越⼤越好；（2）两种液体必须有不同的极性，即必须从极性液体中和⾮极性液体中各选⼀种液体。
（3）测试液不能使固体的表⾯发⽣溶解、膨胀和变形等。
表1-1列出了⼀些常⽤测试液体的张⼒。
表1-1 常⽤探试液体的表⾯张⼒本实验测通过JC2000系列接触⾓测量仪测定探测液⽔、甲酰胺或溴代萘在聚丙烯、聚⼄烯、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、尼龙等聚合物材料上的接触⾓，⽤Owens 法计算表⾯张⼒（固体表⾯⾃由能）。
表面能的测试原理、方法、步骤
表面能的测试原理、方法、步骤表面能的测试原理、方法、步骤界面能可分为固气界面能(也称固体表面能，以下皆称为固体表面能)、气液界面能(也称液体表面能，以下皆称为液体表面能)和固液界面能。
其中固体表面能的测定对多孔材料、焊接、涂料、分子筛等领域的理论研究和生产实践具有重要指导作用；液体表面能的测定则与清洁剂的制造、泡沫分离、润湿、脱色、乳化、催化等技术密切相关；而固液界面能主要在涉及固液接触的领域，如油漆、润滑、清洁、石油开采等领域应用广泛。
一、表面能的测试方法就测量方式而言，液体表面能可以直接通过仪器设备测得，而固体表面能和固液界面能却只能通过其他方法间接地计算获得。
而又因为固液界面能、固体表面能、液体表面能三者之间存在某种关系，所以求得固体表面能后，固液界面能的计算问题会迎刃而解。
目前测量固体表面能的方法主要有劈裂功法、颗粒沉降法、熔融外推法、溶解热法、薄膜浮选、vander Waals Lifshitz理论以及接触角法等。
其中，劈裂功法是用力学装置测量固体劈裂时形成单位新表面所做的功(即该材料的表面能#的方法)。
溶解热法是指固体溶解时一些表面消失，消失表面的表面能以热的形式释放，测量同一物质不同比表面的溶解热，由它们的差值估算出其表面能的方法。
薄膜浮选法、颗粒沉降法均用于固体颗粒物质表面能的测量，而不适用于片状固体表面能的测量。
熔融外推法是针对熔点较低的固体的测量方法，具体方法是加热熔化后测量液态的表面能与温度的关系，然后外推至熔点以下其固态时的表面能。
此法假设固态时物质的表面性质与液态时相同，这显然是不合理的。
Vander Waals Lifshitz理论在固体表面能计算方面虽有应用，但不够精确。
接触角法被认为是所有固体表面能测定方法中最直接、最有效的方法，这种方法本质上是基于描述固液气界面体系的杨氏方程的计算方法。
二、固体表面能测试原理在非真空条件下液体与固体接触时，整个界面体系会同时受到固体表面能液体表面能和固液界面能作用，使得液体在固体表面呈现特定的接触角（见图1）。
固体表面能测试方法
固体表面能测试方法嘿，朋友们！今天咱们来聊聊固体表面能测试这个超有趣（虽然听起来有点高大上）的事儿。
你可以把固体表面能想象成固体表面的一种“魅力值”，它就像是固体表面在微观世界里散发的独特气场。
要说测试固体表面能的方法，那可就像一场侦探游戏。
首先有一种叫接触角测量法的，这就好比给固体表面来一场“泼水节”。
你把一滴液体轻轻地放在固体表面，就像在给它送上一个小水球礼物。
这滴液体在固体表面形成的角度啊，那就是我们寻找表面能秘密的重要线索。
如果这个角度很大，就像是液体在固体表面高傲地站着，不肯亲近，那就说明固体表面能比较低；要是角度很小，液体都快趴在固体表面了，就像久别重逢的老友紧紧拥抱，那固体表面能可能就比较高啦。
还有一种方法是分子模拟法。
这就像是进入了一个微观的魔法世界。
科学家们在电脑里构建出固体表面的微观结构，就像搭建一个个超级迷你的乐高城堡。
然后让分子们在这个微观城堡里跑来跑去，模拟它们之间的相互作用。
这就像在微观世界里举办一场分子运动会，通过观察分子们的运动轨迹和相互碰撞的情况，来推算固体表面能。
这感觉就像是通过小蚂蚁的行动轨迹来推断整个蚁巢的布局一样神奇。
逆气相色谱法也很有意思。
这就像是让气体分子当小间谍。
把固体样品放在色谱柱里，然后让不同的气体分子通过。
气体分子就像一群好奇的小探险家，在固体表面这里摸摸那里看看。
根据它们的停留时间和相互作用，就能判断出固体表面能。
这就好比通过客人在你家停留的时间和他们的表现，来判断你家对客人的吸引力一样。
再说说等张比容法吧。
这就像是在固体表面和液体之间进行一场“默契大考验”。
通过比较固体和液体的一些物理性质，来确定固体表面能。
就像两个人在比谁更了解对方一样，如果它们之间的默契度很高，那固体表面能的秘密就更容易被揭开。
固体表面能测试虽然听起来复杂又神秘，但这些方法就像一把把神奇的钥匙，帮助我们打开微观世界里固体表面能的大门。
每一种方法都像是一个独特的小冒险，让我们能更深入地了解那些平时看起来安安静静的固体，原来它们的表面有着这么多有趣的秘密等待我们去发现呢！不管是像泼水节的接触角测量法，还是微观魔法世界的分子模拟法，都让这个探索过程充满了乐趣和惊喜。
Owens二液法和Owens三液法测量固体表面自由能 在实际测量中
Owens 二液法和Owens 三液法测量固体表面自由能在实际测量中，JC2000系列接触角测量仪的应用软件提供了固体表面自由能的自动计算（Owens 二液法和Owens 三液法等），非常简便。
以下看似复杂的公式和推导的目的仅在于介绍Owens 法的原理。
JC2000系列接触角测量仪采用了Owens 二液法和Owens 三液法几何平均方程与杨氏方程式来测算固体聚合物表面张力γS 。
通过测定液体在固体表面的接触角来估算固体的表面自由能的依据是Young 方程：θγγγcos L LS GS += （1-1）式中的γGS 、γLS 、γL 分别是与液体的饱和蒸汽达到平衡的固体的表面张力、液体与固体的界面张力和液体的表面张力；θ为液体在固体表面的接触角。
二液法计算表面能固体的表面张力可分为非极性和极性两部分。
根据Owens 法，采用两种探测液体在某种固体表面的接触角的数据，就可以求出该固体表面张力的非极性值和极性值，二者的加和近似等于该固体总表面张力。
2/12/1)(2)(2)cos 1(p L p S d L d S L γγγγθγ⋅+⋅=+ （1-2）式中只有γS d 和γS P 两个未知数，只要找到两个已知γL d 和γL P 的探测液体，测此二液体在固体表面上的接触角，分别把液体的表面张力和接触角的数据代入上式，即可得两个独立方程，解此方程组即可得聚合物的γS d 和γS P 以及聚合物的表面张力γS 。
用Owens 法计算张力时，所选的两种测试液必须满足如下的条件： （1）两种液体的γL P /γL d 值不能接近，而且两者的差距越大越好；（2）两种液体必须有不同的极性，即必须从极性液体中和非极性液体中各选一种液体。
（3）测试液不能使固体的表面发生溶解、膨胀和变形等。
表1-1列出了一些常用测试液体的张力。
表1-1 常用探试液体的表面张力本实验测通过JC2000系列接触角测量仪测定探测液水、甲酰胺或溴代萘在聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、尼龙等聚合物材料上的接触角，用Owens 法计算表面张力（固体表面自由能）。
基板玻璃的表面能测量与优化
基板玻璃的表面能测量与优化概述：基板玻璃在电子、光电和平板显示等领域起着重要作用。
为了确保其在不同应用中的可靠性和性能，表面能的测量和优化变得至关重要。
本文将介绍基板玻璃表面能测量的原理和方法，以及如何通过优化表面能来提高玻璃的性能。
1. 基板玻璃的表面能测量原理基板玻璃的表面能是指表面的自由能，它反映了表面与周围环境之间的相互作用能力。
表面能的测量可以通过测量表面张力或接触角来实现。
浸润法是常用的测量表面能的方法之一。
通过将一种能够与基板玻璃相互作用的液体滴在玻璃表面上，并观察液体在玻璃表面上的展开情况，可以计算出玻璃表面的表面能。
另一种常用的方法是通过测量基板玻璃与液体滴之间的接触角来间接测量表面能。
接触角是由液滴在表面上的相对位置决定的，可以通过光学测量或其他等角测量方法获得。
2. 基板玻璃表面能的优化方法基板玻璃的表面能优化可以通过表面改性和表面涂覆等方法来实现。
(1) 表面改性基板玻璃的表面改性是通过改变表面化学结构和形貌来调节表面能。
常用的表面改性方法包括化学处理、物理处理和等离子体处理等。
化学处理是通过在表面形成特定的化学键或基团，改变表面的化学性质。
其中常用的方法包括表面修饰剂的吸附、溶胀和离子交换等。
物理处理是通过改变表面的形貌来调节表面能。
例如，通过喷砂、高温退火和玻璃刻蚀等方法可以改变表面的粗糙度和形貌，从而影响表面能的大小。
等离子体处理是通过在表面上剥离或修饰基板玻璃来调整表面能。
等离子体处理是一种高效、低能耗的方法，可以在不影响基板玻璃性能的情况下实现表面能的优化。
(2) 表面涂覆表面涂覆是一种常用的基板玻璃表面能优化方法。
通过在基板玻璃表面形成一层涂覆物，可以有效地调整表面能。
涂覆物可以选择具有特定物性的材料，如聚合物、金属或氧化物等。
具体涂覆方法根据具体要求而定。
常见的涂覆方法包括溶液浸渍法、蒸发法、溅射法、激光烧结法等。
通过选择合适的涂覆材料和涂覆方法，可以实现基板玻璃表面能的优化，提高其透明度、耐磨性和抗污染性等性能。
表面能的测试标准
表面能的测试标准
对于表面能的测试，需要遵循一系列的标准和规定。
1.测量臂的长度和直径应符合规定要求。
2.样品池的形状和尺寸应符合规定要求。
3.电子天平的精度应符合规定要求。
4.测试环境的温度和湿度应符合规定要求。
5.测试人员应经过专业培训并获得资质认证。
6.对于不同性质的液体，应采用不同的测试方法和计算公
式。
7.对于同一性质的液体，不同测试人员得到的测试结果应
具有可比性。
此外，表面能相关的标准参考信息还包括GB/T 29732-2021表面化学分析中等分辨俄歇电子能谱仪元素分析用能量标校准、ISO 13788-2012建筑部件和构件的湿热性能等标准。
这些标准和规定有助于确保测试结果的准确性和可靠性，为表面能的研究和应用提供有力的支持。
表面能测试方法
表面能的测试方法一、接触角法（碳纤维）这种方法主要参考Fowkes 的模型，该模型认为表面能是由可对材料表面引起作用的各种作用力引起的，并将固体和液体的表面自由能分解为色散作用成分、偶极作用成分、诱导作用成分、氢键作用成分、π键作用成分、静电作用成分和给体－受体作用成分之和。
OWRK 法建立在Fowkes 固体表面能加和理论基础之上，将固体表面自由能分为色散和极性分量，分别反映接触相之间不同分子类型间的作用力。
通过测试碳纤维与各种已知性质的小分子的接触角来计算碳纤维的表面能、色散分量和极性分量。
DCAT21 表面/界面张力仪，Dataphysics 仪器股份有限公司。
用吊片法测试四种小分子探测液体与碳纤维的前进接触角，每种小分子液体的接触角均为至少 5 次实验的平均值，将前进接触角代替杨氏接触角进行纤维表面自由能的计算。
由于纤维单丝的分散性较大，为了减少单丝分散性带来的测试误差，本文将4根碳纤维单丝均匀的黏在圆形夹具上，保证每根之间相互平行，并垂直于夹具底边，以保证4 根纤维同时与液面接触。
OWRK 法建立在Fowkes 固体表面能加和理论基础之上，将固体表面自由能分为色散和极性分量，分别反映接触相之间不同分子类型间的作用力。
Owens 和Wendt 认为固液两接触相间的界面张力可表述如下:式中分别为固体总表面能、色散分量和极性分量;表示测试液体表面张力、色散分量及极性分量，且满足将上述方程与杨氏方程结合得到:理论上，若能确定两种液体( 已知) 在固体表面的接触角，即可应用上述方程计算固体表面能和色散、极性分量。
以上是用OWRK 法计算表面能。
二、反相气相色谱法（IGC法）IGC 法: 英国SMS公司。
用甲烷测量死体积，载气为氦气，流速为10sccm。
测试时探针箱温度35℃，柱温箱温度30℃，相对湿度为0% 。
注射浓度是0. 04 p / po。
纤维装在经过惰性处理的玻璃柱内，质量为0. 800g 左右。
表面能——精选推荐
表面能是创造物质表面时对分子间化学键破坏的度量。
在固体物理理论中，表面原子比物质内部的原子具有更多的能量，因此，根据能量最低原理，原子会自发的趋于物质内部而不是表面。
表面能的另一种定义是，材料表面相对于材料内部所多出的能量。
定义：产生单位面积新表面所作的功。
一、表面能可以通过滴形分析仪（DSA）进行测定测量固体表面能所需的必要参量：至少需要两种液体这些液体在此固体上的接触角液体的表面张力液体表面张力的极性和色散部分测量固体表面能的方法:Zisman和Equation of state（不常用,因为只有色散相互作用存在，或占主要时可用）Fowkes, Owens，Wendt, Rabel,Kaelble等(几何平均的方法)Wu(调和平均方法，精度相对较高，尤其是较高能量的表面）Schultz 1,2(适合高能表面）二、OVEN二液法测定固体表面能利用界面张力测量仪，γs=γsD+γsP γL=γ LD +γ L P式中：γs为固体表面能，可以分解为色散力γsD项和极性力γsP项；γL 为液体表面能，也可以分解为色散力γLD 和极性力γLP。
那么：γL(1＋cosθ)=2(γ D γ L D)1/2 +2(γsPγLP)1/2 （1）在公式1中，如果已知液体的表面能x和其分项x，x并测出液体在固体表面上的接触角θ，则公式中还有两个未知数x和x。
为了求得这两个未知数，就需要两个方程，因此必须采用两种测试液体，获得如下的方程组：γL1(1＋cosθ1)=2(γsDγL1D)1/2+2(γsPγL1P)1/2γ L2(1＋cosθ2) =2(γsDγL2D)1/2+2(γsPγL2P) 1/2γs=γ sD＋γs P目前常用的测试液体如下表常用测试液体的表面能液体γLP γLD γLγ LP/γLD 极性水 51 21．8 72．8 2．36 极性甘油 26．4 37 63.4 0.71甲酰胺18.7 39.5 58.2 0.47二碘甲烷 2.3 48.5 50.8 0.05 非极性α－溴萘 0 44. 6 44.6 0正十六烷 0 27.6 27.6 0用Owens法计算表面能时，所选的两种测试液必须满足如下的条件：（1）两种液体的γLP /γ L D 值不能接近，而且两者的差距越大越好；（2）两种液体必须有不同的极性，即必须从极性液体中和非极性液体中各选一种液体。
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表面能的测试原理、方法、步骤界面能可分为固气界面能(也称固体表面能，以下皆称为固体表面能)、气液界面能(也称液体表面能，以下皆称为液体表面能)和固液界面能。
其中固体表面能的测定对多孔材料、焊接、涂料、分子筛等领域的理论研究和生产实践具有重要指导作用；液体表面能的测定则与清洁剂的制造、泡沫分离、润湿、脱色、乳化、催化等技术密切相关；而固液界面能主要在涉及固液接触的领域，如油漆、润滑、清洁、石油开采等领域应用广泛。
一、表面能的测试方法就测量方式而言，液体表面能可以直接通过仪器设备测得，而固体表面能和固液界面能却只能通过其他方法间接地计算获得。
而又因为固液界面能、固体表面能、液体表面能三者之间存在某种关系，所以求得固体表面能后，固液界面能的计算问题会迎刃而解。
目前测量固体表面能的方法主要有劈裂功法、颗粒沉降法、熔融外推法、溶解热法、薄膜浮选、vander Waals Lifshitz理论以及接触角法等。
其中，劈裂功法是用力学装置测量固体劈裂时形成单位新表面所做的功(即该材料的表面能#的方法)。
溶解热法是指固体溶解时一些表面消失，消失表面的表面能以热的形式释放，测量同一物质不同比表面的溶解热，由它们的差值估算出其表面能的方法。
薄膜浮选法、颗粒沉降法均用于固体颗粒物质表面能的测量，而不适用于片状固体表面能的测量。
熔融外推法是针对熔点较低的固体的测量方法，具体方法是加热熔化后测量液态的表面能与温度的关系，然后外推至熔点以下其固态时的表面能。
此法假设固态时物质的表面性质与液态时相同，这显然是不合理的。
Vander Waals Lifshitz理论在固体表面能计算方面虽有应用，但不够精确。
接触角法被认为是所有固体表面能测定方法中最直接、最有效的方法，这种方法本质上是基于描述固液气界面体系的杨氏方程的计算方法。
二、固体表面能测试原理在非真空条件下液体与固体接触时，整个界面体系会同时受到固体表面能液体表面能和固液界面能作用，使得液体在固体表面呈现特定的接触角（见图1）。
提出了著名的杨氏方程（1）式来描述它们之间的关系：图1固体表面的液滴从方程的定义可以看出，要计算固体表面能，只需要测量其他3个变量即可。
3个未知变量中接触角和液体表面能可以通过实验仪器测得，而固液界面能无法直接测得。
因此，界面化学家发展了其他方法，如表面能分量途径、状态方程途径，利用、、之间的某种关系，再结合方程(1)，计算出固体表面能。
目前建立固体表面能、液体表面能、固液界面能之间关系模型的方法主要有两种：表面能分量途径和状态方程途径。
利用固、液、气界面能关系模型，联立方程(1)即可求得固体表面能。
1)基于表面能分量途径Fowkes途径Fowkes认为表面能是许多分量之和，每种分量是由特定分子之间作用力引起的，提出了表面能分量途径。
式中是总表面能，和分别是由分子间的London力引起的色散表面能分量和非色散表面能分量。
基于此假设，Fowkes认为固液界面能是固体表面能与液体表面能之和减去两者色散分量的几何平均数:式中:是固体色散表面能分量是液体色散表面能分量。
将式(3)与式(1)联立,可以得到:式中，、与可以通过实验测得，因此通过测量一种液体在固体表面上的接触角，就可以计算出固体表面能。
Owens Wendt Kaelble 方法Owens与Wendt进一步发展了途径，认为表面能是另外两种分量之和:式中是偶极-偶极分量是氢键分量。
因此Owens与Wendt认为固液界面能可以表示为固体表面能加上液体表面能减去偶极-偶极分量的几何平均数和氢键分量的几何平均数:式中是固体偶极-偶极分量，是液体偶极-偶极分量，是固体氢键分量，是液体氢键分量。
将式（6）与式（1）联立，可以得到:几乎与此同时Kaelble也发表了与Owens与Wendt类似的结果，所以式(7)也被称为Owens Wendt Kaelble方程。
式（7）中，液体的表面能及其偶极-偶极分量，氢键分量可以通过实验测定或化学手册查得，而固体的偶极-偶极分量和氢键分量未知，因此只需测量两种液体就可算出固体的表面能。
Lifshitz-vander Waal/acid-base （van Oss）途径van Oss等认为表面能由Lifshitz-vander Waal分量(分子间相互作用力---范德华力引起的表面能分量、简写为LW分量)酸分量和碱分量组成，提出了Lifshitz-vander Waal/acid-base （van Oss）途径:式中是LW分量，是酸分量，是碱分量，i既可表示固体，也可表示液体。
对于固液界面van Oss等认为其界面能与各分量也服从几何平均关系，故固液界面能可以表示为：式中:是固体LW分量是液体LW分量是固体酸分量是液体碱分量是固体碱分量是液体酸分量。
将式（9）与式(1)联立，可以得到：+式中，液体的、、可以通过化学手册查得或直接测量获得，而固体材料的、、未知，故只需测量3种液体，即可计算出固体的表面能。
2)基于状态方程途径Antonow规则按照Antonow规则，、、之间的关系可写成固液界面能状态方程:将式(11)与式(1)结合，可以得到:由式(12)可以看出,只需要测得一种液体在固体表面的接触角,便可计算出固体表面能。
Berthelot规则不同于Antonow规则Berthelot规则有一定的理论背景。
基于分子间相互作用是成对的，根据色散London理论，对于2个不同分子i和j其能量系数是:式中:是l对i分子的色散能量系数，是l对j分子的色散能量系数。
式（13）可写成Berthelot几何平均规则:式中:是不成对分子i和j相互作用的势能参数，与分别是成对分子ii和jj相互作用的势能参数。
又因为在热力学中固液之间单位面积上的粘附功等于分开固液界面单位面积所需的能量。
根据Antonow几何平均规则粘附自由能约等于固体粘附自由能和液体粘附自由能的几何平均数，即:液体粘附自由能，固体粘附自由能，（16）式可转化为:结合式（15）和式（17）可得到固液界面能状态方程:将式(25)与式(1)联立，可以得到:由式(19)可知，测量一种液体在待测固体表面的接触角，就可以计算得到固体表面能。
Berthelot规则的改进此方法是在Berthelot规则的基础上引入了一个因子式（14）转化为:式中:是经验参数，用来量化几何平均规则的偏差。
由于几何平均规则高估了非成对分子间的相互作用强度，故引入校正因子，它应当是之差的减函数，并且当的差等于0时等于1。
基于这种思路，修正了Berthelot规则:式中，是经验常数，所反映的是联立规则的对称性。
当或者较大时，固液之间的粘附自由能可表示为:式中是未知常数，而，则:式中是未知常数,将式(23)与式(15)联立，可以得到固液界面能状态方程:将式(24)与式(1)联立,可以得到:因此，当已知，测得液体的表面能和的情况下，固体表面能可以通过式（25）求得，显然，在给定一系列和时，同一固体表面能和常数也可以求得。
三、表面能的测试步骤(一)接触角的测量1)材料与接触角测量仪通常待测固体材料表面的粗糙度须控制在纳米级或纳米级以下，且要求表面化学均一性较高。
此外，在准备待测液体时，还必须遵循以下原则：(1)液体的表面能应当大于待测固体的表面能；(2)液体与待测固体之间无化学反应；(3)液体无毒。
接触角测量仪通常由样品台、进样器、光源、CCD等部件构成。
固体材料水平安装在样品台上，并保证其与CCD在同一水平面。
一般接触角测量仪的进样是从材料表面上部进样：进样器的针头浸入在液滴中，测量前进角时，随着时间的推进，液滴不断增大；测量后退角时，随着时间的推进，液滴不断减小。
整个过程可利用测量仪的内置CCD拍摄界面图像，然后采用某种方法计算接触角值。
2)接触角的计算量角法量角法是在获得界面图像后，在气、液、固三相接触处做液气界面的切线，使用量角器直接量出接触角角度的方法。
此法的优势在于方便、快捷，也是过去最常用的方法之一。
但是，此法受操作者个体差异影响较大，重复性差，精确度低，而且不能实现动态实时大规模接触角数据的测量。
量高法首先测量液滴的高度h和液滴的宽度2R，然后根据式计算出接触。
液滴形状分析法随着计算机技术的发展，其强大的图像处理技术在测量接触角时发挥了独特优势。
目前，几乎所有的接触角测量仪都配有接触角分析软件。
这些软件都是使用液滴形状分析算法来计算接触角。
常见的液滴形状分析法有：多项式拟合法、snake法、轴对称液滴形状分析法、方程数值综合法、解析近似法以及低邦德对称液滴形状分析法。
液滴形状分析法重复性好、误差小，精确度最高可达，已广泛应用于接触角测量中。
(二)液体表面能的测量常用液体的表面能已被界面化学家记录在化学手册，需。
要时查询即可。
对于表面能未知的液体，可以通过各种表面能测定仪测得。
这些表面能测定仪通常基于以下方法测定液体表面能。
毛细管上升法细管上升法是液体表面能测定中最常见的方法，在此方法中，待测液体与毛细管壁接触角等于0，假设液面的曲率半径等于毛细管的内半径时，可用式计算液体表面能。
式中：为液体密度与空气密度之差，h 为毛细管上升的高度，r为毛细管内半径，g为重力加速度。
毛细管上升法理论完整，方法简单，对于液体与毛细管壁接触角为0的体系是最好的方法。
但是对于液体与毛细管壁接触角不等于0的体系则不适用。
滴重法滴重法假定液滴滴落时的重量与毛细管口脱住液滴的力相等。
实际测量时一般采用校正公式：。
滴重法不仅方便快捷而且对接触角无严格限制，测量结果准确，是常用的液体表面能测定方法，但是其校正因子具有经验性。
气泡最大压力法把毛细管浸入液体中，气体从毛细管稳定注入，直到气泡成为球形，此时曲率半径最小，压力最大。
从而根据Laplace方程推算出液体表面能:式中:P为最大压力，p为由于毛细管浸入水引起的流体静力学校正压力。
此法被广泛应用于液体表面能的测量，尤其适用于样品量较少的有机液体表面能的测量。
但是，只适用于管口很细且插入液面深度较小的情况。
其他方法测定液体表面能的方法还有停滴法、悬滴法、表面波共振法、震荡液滴法、ADSA法等。
其中，ADSA法是基于液滴外形的测定方法；而表面波共振法是一种非接触性的液体表面能测定方法，被广泛应用于特殊环境下液体表面能的测量。
(三)固体表面能的计算目前建立固体表面能，液体表面能，固液界面能之间关系模型的方法主要有两种：表面能分量途径和状态方程途径。
利用固、液、气界面能关系模型，联立方程(1)，即可求得固体表面能。