接触角的测量
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。
接触角和表面能的关系
接触角和表面能的关系一、前言接触角和表面能是物理学中的两个重要概念,它们之间存在一定的关系。
本文将从定义、测量方法、影响因素和应用等方面详细介绍接触角和表面能的关系。
二、接触角的定义及测量方法1. 定义接触角是指液体与固体表面接触时,液体表面形成的夹角。
通俗地讲,就是液滴在固体表面上停留时与固体表面所形成的夹角。
2. 测量方法(1)光学法:通过显微镜或高速摄像机观察液滴在固体表面上的形态变化,计算出接触角。
(2)重力法:利用称重器或天平测量液滴在固体表面上停留时所受到的重力大小,计算出接触角。
(3)倾斜法:通过倾斜固体样品,使得液滴在其表面上移动,并记录下移动过程中液滴与固体表面所形成的夹角大小。
三、影响因素1. 固体表面性质:如化学成分、粗糙度等,会影响其对液态物质的亲疏性,从而影响接触角的大小。
2. 液体性质:如表面张力、粘度、密度等,会影响液滴形态和液滴与固体表面之间的相互作用力,从而影响接触角的大小。
3. 环境因素:如温度、湿度等,会影响液态物质的表面张力和粘度等性质,从而影响接触角的大小。
四、表面能的定义及测量方法1. 定义表面能是指固体表面与其他物质之间相互作用的强度。
通俗地讲,就是固体表面对其他物质的亲疏性。
2. 测量方法(1)接触角法:通过测量液滴在固体表面上形成的接触角大小来计算出其对应的固体表面自由能。
(2)溶解度法:通过浸泡固体样品在不同溶剂中所需时间或溶解程度来计算出其对应的表面自由能。
五、接触角和表面能之间的关系1. 接触角越小,表示固体对液态物质具有较强的亲和力,其表面能也越大;反之,则表示固体对液态物质具有较弱的亲和力,其表面能也越小。
2. 接触角和表面能之间的关系可以用杨-杜普方程来描述:cosθ=1-γSL/γSL,其中θ为接触角,γSL为固体表面自由能,γL为液体表面自由能。
3. 通过测量接触角和表面能,可以了解固体表面的亲疏性及其对其他物质的相互作用强度。
这对于材料科学、化学工程、生物医学等领域都具有重要意义。
接触角测量实验报告doc
接触角测量实验报告篇一:接触角的测定实验报告液-固界面接触角的测量实验报告一、实验目的1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。
2. 掌握用JCXXC1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。
二、实验原理润湿是自然界和生产过程中常见的现象。
通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。
将液体滴在固体表面上,由于性质不同,有的会铺展开来,有的则粘附在表面上成为平凸透镜状,这种现象称为润湿作用。
前者称为铺展润湿,后者称为粘附润湿。
如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。
如果液体不粘附而保持椭球状,则称为不润湿。
如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。
此外,如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中,则称为浸湿。
上述各种类型示于图1。
图1 各种类型的润湿当液体与固体接触后,体系的自由能降低。
因此,液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。
在恒温恒压下,当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,如图2所示。
图2 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零,这个平衡关系就是著名的Young方程,即γSG - γSL = γLG·cosθ (1)式中γSG,γLG,γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力;θ是在固、气、液三相交界处,自固体界面经液体内部到气液界面的夹角,称为接触角,在0o-180o之间。
接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。
在恒温恒压下,粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是:粘附润湿 Wa = γSG - γSL + γLG ≥0 (2)铺展润湿 S = γSG - γSL - γLG ≥0 (3)式中Wa,S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。
若将(1)式代入公式(2)、(3),得到下面结果:Wa=γSG+γLG-γSL=γLG(1+cosθ) (4)S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1)(5)以上方程说明,只要测定了液体的表面张力和接触角,便可以计算出粘附功、铺展系数,进而可以据此来判断各种润湿现象。
接触角的测量
影响润湿作用和接触角的因素:固体和液体的性质、固体表面的粗糙程度、不均匀性的影响,表面污染等。
在平整的固体表面上滴一滴小液滴,直接测量接触角的大小,可用低倍显微镜中装有的量角器测量,也可将液滴图像投影到屏幕上或拍摄图像再用量角器测量。
(一) 接触角的测定(1) 开机,调焦(将进样器或微量注射器固定在载物台上方,调整摄像头焦距到0.7倍(测小液滴接触角时通常调到2倍~2.5倍),然后旋转摄像头底座后面的旋钮调节摄像头到载物台的距离,使得图象最清晰。
(2) 加样。
一般用0.6μL~1.0μL。
(3) 接样。
旋转载物台底座的旋钮使得载物台慢慢上升,触碰悬挂在进样器下端的液滴后下降,使液滴留在固体平面上。
(4) 冻结图象。
点击界面右上角的冻结图象按钮将画面固定,再点击File菜单中的Save as将图象保存在文件夹中。
接样后要在20s(最好10 s)内冻结图像。
(6) 量角法。
点击量角法按钮,进入量角法主界面,按开始键,打开之前保存的图象。
这时图象上出现一个由两直线交叉45度组成的测量尺,利用键盘上的Z、X、Q、A键即左、右、上、下键调节测量尺的位置:首先使测量尺与液滴边缘相切,然后下移测量尺使交叉点到液滴顶端,再利用键盘上< 和> 键即左旋和右旋键旋转测量尺,使其与液滴左端相交,即得到接触角的数值。
另外,也可以使测量尺与液滴右端相交,此时应用180°减去所见的数值方为正确的接触角数据,最后求两者的平均值。
(7) 量高法。
点击量高法按钮,进入量高法主界面,按开始键,打开之前保存的图象。
然后用鼠标左键顺次点击液滴的顶端和液滴的左、右两端与固体表面的交点。
如果点击错误,可以点击鼠标右键,取消选定。
(二) 表面张力的测定(1)开机。
将仪器插上电源,打开电脑,双击桌面上的JC2000C1应用程序进入主界面。
点击界面右上角的活动图象按钮,这时可以看到摄像头拍摄的载物台上的图象。
(2)调焦。
将进样器或微量注射器固定在载物台上方,调整摄像头焦距到0.7倍,然后旋转摄像头底座后面的旋钮调节摄像头到载物台的距离,使得图象最清晰。
接触角测量仪的应用
接触角测量仪的应用简介接触角测量仪是一种能够测量液体(或气体)与固体表面接触角的仪器,该仪器可以帮助我们了解液体在固体表面上的性质及特性。
比如,通过接触角的测量可以了解某液体在固体表面的吸附、润湿或反应活性。
此外,在科研、工业生产、环境工程等领域都有着广泛的应用。
工作原理接触角测量仪通过将一个液珠(通常为水滴)滴在固体表面上,并将液滴调整至静止状态,然后通过相机或镜头记录液滴与固体表面接触的三相界面情况。
液滴与固体表面接触处的夹角即为接触角。
通过使用不同的液体和不同的固体,可以得出大量数据来研究液体在不同固体表面上的性质。
应用领域材料科学接触角测量仪在材料科学中得到了广泛的应用,特别是在涂料、粘合剂和塑料等领域。
通过接触角的测量,可以评估涂料、粘合剂和塑料等材料的表面质量、处理效果和粘附强度等参数,从而将其应用在制造中。
此外,接触角测量也可以用于材料表面改性研究,比如在材料表面引入化学/物理结构等变化,从而提升材料表面性能。
生物医学接触角测量仪在生物医学中也有着广泛的应用。
比如,接触角测量可以用于评估生物材料与生物液体之间的相互作用,可以研究血液与血管的相互作用、细胞和细胞外基质的相互作用等。
此外,接触角测量还可以用于研究生物材料的润滑性、增强材料细胞附着和增强生物材料与生物组织相容性等。
环境工程接触角测量仪在环境工程中也有着重要的应用价值。
比如,在污染物检测中,通过测定污染物表面液/固接触角的变化情况,可以对污染物的种类、形状以及粒度大小等参数进行测量。
此外,接触角测量还可以被用于评估污染物在水体或土壤中的迁移和分配,从而更好的了解环境污染的情况。
总结接触角测量仪是一种灵活、功能强大的仪器,其广泛的应用领域主要归结于其非入侵性、无破坏性、高精度的特点。
目前,接触角测量仪已经成为研究表面化学、材料科学、生命科学和环境工程等领域中的重要工具之一。
接触角测量仪测试原理分析计算方法
接触角测量仪测试原理,分析计算方法
一、接触角的测试过程:放置样品→电动注射液滴→上升样品平台接液滴→固体样品接触到液滴→下降样品平台→拍照→分析获得结果
二、接触角的分析计算
拍摄液滴图象
确定基准线(固体与液体的分界线、两个三相点的连线)
确定液滴外型轮廓选取适当的计算方法
拟合液滴外型曲线
计算接触角
三、接触角的计算方法
1、切线法:最传统的方法,用量角器测量,精度不准,误差大,未来将被淘汰。
2、宽高法(θ/2法,圆环法):适用于小于20度的接触角测量。
3、椭圆法:适合于不同角度的接触角测量
4、L-Y法(laplace/young法):适用于大于120度的接触角测量。
四、接触角的测试方法
座滴法(躺滴法)
虏泡法(附着滴法)
悬滴法
薄膜法
晟鼎精密仪器座滴法测量接触角
1.静态接触角
2.动态接触角(前进角和后退角):液滴用软件控制增大,增小,用来表征疏水材料疏水性的方法。
前进角:液体在未被润湿过的材料表面上润湿辅展。
后退角:液体在已被润湿过的材料表面上润湿辅展。
满后角:前进角与后退角的差值。
如下图:。
接触角测量仪使用步骤
接触角测量仪使用步骤
接触角测量仪是一种用于检测涂层质量的仪器,它可以用来测量表面的接触角,以及水、油分散性,以确定表面的质量。
下面是接触角测量仪的使用步骤:
第一步:安装接触角测量仪,确保安装完毕后仪器可以正常工作,并确保仪器本身能够连接到电源。
第二步:准备样品,将待测量的物体表面涂上薄薄的测试涂层,确保面积覆盖全部测量区域,并用手指擦拭,确保涂层表面光滑无颗粒。
第三步:连接量测仪,将接触角测量仪与待测量表面连接并放置在涂层表面上,以便测量角度。
第四步:开始测量,接触角测量仪的探头放置在表面上,按照测量仪的使用说明执行测量,一般测量接触角需要往上-下-左-右四个方向进行测量,根据测量结果绘制曲线。
第五步:绘制图表曲线,查看测量结果。
根据测试结果可以清楚地知道表面的接触角、水分散能力和油分散能力等。
第六步:完成测量,记录测量结果,确定样品的涂层质量。
通过以上步骤,工作人员就可以使用接触角测量仪进行表面质量检测了。
为了确保测量结果可靠,在使用接触角测量仪之前,应该详细阅读使用说明,以确保仪器的正确使用。
同时,在样品的准备和测量过程中,应尽量减少可能导致测量结果变差的情况,如污染、气泡等。
另外,接触角测量仪应经常检查和维护,以确保其正常工作,从
而获得准确的测量结果。
总之,接触角测量仪是一种非常有用的仪器,它可以帮助用户准确地测量涂层的质量。
正确的使用、维护和质量控制,都可以帮助用户取得准确的测量数据,从而提高涂层表面质量。
静态接触角的测定
实验二十一静态接触角的测定一、实验目的1、了解接触角和润湿性的意义及两者的关系,了解亲疏水材料的划分。
2、掌握影像分析法测定接触角的原理和实验技术。
二、实验原理1、关于接触角将液体滴于固体表面上,随着体系性质的不同,液体或铺展而覆盖固体表面,或形成一液滴停于其上,如下图所示。
我们把液体与固体平面所形成的液滴的形状用接触角(contact angle)来描述。
准确的接触角是在固、液、气三相交界处,自固液界面经液体内部到气体界面的夹角,通常以θ来表示。
接触角是分析润湿性的一个非常重要的物理化学性质。
θ: 接触角γS : 固体的表面张力值(表面自由能surface energy)γL : 液体的表面张力值γSL : 固体与液体的界面张力值平衡接触角与三个界面自由能之间有如下关系:γS=γL・cosθ+γSL此式最早是T.Young 在1805 年提出的,常称为杨氏方程。
这是润湿的基本公式,亦称为润湿方程,可以看作是三相交界处三个界面张力平衡的结果。
此关系式适用于三相交界处固液、固气界面共切线体系。
具体应用中,我们把接触角大小作为评判润湿性的重要指标。
通常接触角越小,润湿性也就越好。
习惯上,我们把θ=90°定义为润湿与否的标准。
我们把θ>90°为不润湿(疏水);θ<90°为润湿(亲水),平衡接触角不存在或为0,则为铺展。
2、接触角的测定方法对于接触角的检测,有一系列简易、廉价的技术,其中大多数方法均被开发出一些操作简便的仪器。
我们根据直接测定的物理量,将接触角测量技术分为如下四种:(1)影像分析法;(2)插板法;(3)力测量法;(4)透过测量法(主要是粉体接触角)。
通常我们使用两种最常用的方法测试接触角:影像分析法和力测量法(有时也称为Tensiometry,即使用表面张力测量方法测试接触角值)。
但需要注意的是,这两种方法均用于测量没有孔隙的固体表面。
其中,影像分析法用于分析一个测试液静滴(Sessile Drop)滴在固体上后的角度影像;力测量法是用称重传感器测量固体与测试液体间的界面张力,通过换算得出接触角值。
混凝土水接触角测量
混凝土水接触角测量
混凝土水接触角是指水滴在混凝土表面的接触角度,通常用来
评估混凝土表面的亲水性或疏水性。
测量混凝土水接触角可以通过
以下步骤进行:
1. 准备工作,首先,准备好混凝土样品和实验室设备,确保混
凝土表面干净,并且没有任何污渍或杂质。
确保实验室环境干燥,
以避免外部湿气对实验结果的影响。
2. 滴水法测量,将一滴水滴在混凝土表面,观察水滴在混凝土
表面的展开情况。
通过测量水滴与混凝土表面接触的角度来确定混
凝土水接触角。
可以使用工具如量角器或光学显微镜来准确测量角度。
3. 多次测量,为了确保准确性,建议进行多次测量,并取平均
值作为最终结果。
由于混凝土表面可能存在微小的不平整或多孔性,因此多次测量可以减少误差。
4. 数据分析,根据测量结果,可以评估混凝土表面的亲水性或
疏水性。
接触角越小,表示混凝土表面具有较好的亲水性;接触角
越大,表示混凝土表面具有较好的疏水性。
需要注意的是,测量混凝土水接触角需要一定的实验操作技巧和专业设备,同时在实验过程中需要严格控制环境条件,以确保结果的准确性。
此外,混凝土水接触角也受混凝土表面处理方式、材料成分等因素的影响,因此在实际应用中需要综合考虑多方因素。
接触角的测量
接触角的测量[ 实验目的 ]了解实验原理,掌握实验操作,学习测量接触角的方法,了解润湿过程和接触角的实际意义。
[ 仪器用具 ]JC2000C1接触角测量仪、载玻片、注射器、烧杯、蒸馏水[ 原理概述 ]当液滴自由地处于不受力场影响的空间时,由于界面张力的存在而呈圆球状。
但是,当液滴与固体平面接触时,其最终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。
当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,如图1所示。
12图1 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零,即θγγγcos ///A L L S A S +=(1)式中γS/A 、γL/A 、γS/L 分别为固-气、液-气和固-液界面张力;θ为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹(包含液体)的角度,称为接触角(contact angle ),θ在00-1800之间。
接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度,θ=90o可作为润湿与不润湿的界限,θ<90o时可润湿,θ>90o时不润湿。
润湿(wetting)的热力学定义是,若固体与液体接触后体系(固体和液体)的自由能G 降低,称为润湿。
自由能降低的多少称为润湿度,用W S/L 来表示。
润湿可分为三类:粘附润湿(adhesional wetting )、铺展润湿(spreading wetting )和浸湿(immersional wetting )。
可从图2看出。
图2 三类润湿(1) 粘附润湿如果原有的1m 2固面和1m 2液面消失,形成1m 2固-液界面,则此过程的W AS/L 为:W AS/L =γS/A +γL/A -γS/L(2)(2) 铺展润湿当一液滴在1m 2固面上铺展时,原有的1m 2固面和一液滴(面积可忽略不计)均消失,形成1m 2液面和1m 2固-液界面,则此过程的W SS/L 为:W SS/L =γS/A -γL/A -γS/L(3)(3) 浸湿当1m 2固面浸入液体中时,原有的1m 2固面消失,形成1m 2固-液界面,则此过程的W IS/L 为:41. 量角法液滴角度测量法是测量接触角的最常用的方法之一,如图3(a ,b )所示。
接触角测定国家标准
接触角测定国家标准接触角是指液体与固体表面接触时形成的夹角,它是描述液体在固体表面上的润湿性能的重要参数。
而接触角测定则是用来测量这一夹角的方法。
接触角的大小直接影响着液体在固体表面上的展开程度,对于润湿性、液滴形态、表面张力等性质都有着重要的影响。
因此,准确测定接触角对于研究表面性质、润湿性能以及材料科学具有重要意义。
在国际上,对于接触角的测定有着一系列的标准和规范,而在我国,也有相应的国家标准来规定接触角的测定方法和要求。
接触角测定国家标准的制定,是为了保证测定结果的准确性和可比性,为科研和工程应用提供可靠的数据支持。
在进行接触角测定时,必须要严格按照国家标准的要求来进行,以确保测定结果的准确性和可靠性。
国家标准对于接触角测定主要包括了测定方法、仪器设备、试样制备、测定步骤、数据处理等方面的要求。
首先,测定方法是关键的一环,国家标准明确了测定接触角的基本原理和方法,以及适用的范围和限制条件。
其次,仪器设备的选择和使用也是至关重要的,国家标准对于测定仪器的性能指标、校准要求等都有详细规定。
此外,试样的制备和处理也是影响测定结果的重要因素,国家标准对于试样的选择、处理方法、环境条件等都有着具体的要求。
在测定步骤和数据处理方面,国家标准也规定了详细的操作流程和数据处理方法,以确保测定结果的准确性和可靠性。
在实际的接触角测定过程中,严格遵守国家标准的要求是非常重要的。
只有在符合标准要求的条件下进行测定,才能得到准确可靠的测定结果。
因此,在进行接触角测定时,需要认真研读并遵守国家标准的相关规定,确保测定过程的准确性和可靠性。
总之,接触角测定国家标准的制定和执行,对于保证接触角测定结果的准确性和可比性具有重要意义。
只有严格遵守国家标准的要求,才能够保证测定结果的准确可靠,为科研和工程应用提供可靠的数据支持。
因此,我们在进行接触角测定时,务必要认真遵守国家标准的相关规定,以确保测定结果的准确性和可靠性。
胶粘剂接触角测试
胶粘剂接触角测试一、接触角测试原理接触角是表征接触液体和固体表面相互作用的一个重要参数。
接触角越小,表示液体在固体表面上的展开性越好,胶粘剂对固体的粘附性能越强。
接触角的大小受到液体表面张力和固体表面能的影响。
表面张力越小,接触角越小,固体表面能越小,接触角越小。
胶粘剂与不同固体表面的接触角大小不同,也会影响其在不同固体表面上的粘附性能。
接触角测试是通过测量液体在固体表面上的接触角来确定液体和固体之间相互作用的强弱。
常用的接触角测试方法有:垂直法、斜射法、水滴法、涂抹法等。
垂直法是通过测量液滴与固体表面的接触角来确定液体与固体之间的相互作用力。
使用传统的垂直法接触角计算公式为:cosθ=(γ_sg−γ_sl)/γ_l其中,θ为接触角,γ_sg为固体和液体界面的面积折射率,γ_sl为固体和液体间的表面张力,γ_l为液体表面张力。
通过此公式可以计算出液体在固体表面上的接触角大小。
斜射法是通过用激光或光学显微镜测量液滴与固体表面的接触角来确定液体与固体之间的相互作用力。
这种方法适用于透明液体和不同曲率的曲面。
水滴法是通过滴一滴水或其他液体在固体表面上,记录下液滴的外形,然后通过测量外形来计算接触角的大小。
这种方法简单,易于操作,适用于大多数液体和固体表面。
涂抹法是通过用定量的胶粘剂在固体表面上涂抹,然后测量液体在固体表面上的接触角来确定胶粘剂与固体表面之间的相互作用力。
这种方法适用于胶粘剂在不同固体表面上的粘附性能测试。
二、接触角测试方法接触角测试的方法有很多种,根据具体的实验要求和胶粘剂的特性选择不同的方法。
1.垂直法:将液滴从垂直方向滴在固体表面上,通过测量液滴与固体表面的接触角来确定液体与固体之间的相互作用力。
这种方法适用于透明和不透明液体和固体表面。
2.水滴法:将液滴滴在固体表面上,通过测量液滴的外形和大小来计算接触角的大小。
这种方法适用于透明和不透明液体和不同形状的固体表面。
3.斜射法:通过激光或光学显微镜测量液滴与固体表面的接触角来确定液体与固体之间的相互作用力。
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。
粉体接触角测量
粉体接触角测量粉体接触角,简称接触角,是一种表示润湿性的测量技术。
它主要是描述液体、气体,甚至固体之间的接触面的保持能力和接近度。
接触角的大小可以表示物质的相互作用力的强度,可以为粉体的聚集性、粘度和流变性提供一个客观的描述。
因此,接触角可以用于分析和预测粉体的各种行为。
同时,接触角也反映出液体分散体系中粒子之间的相互作用,从而可以帮助用户研究分散流体系统的相对稳定性。
粉体接触角测量用于衡量液体和粉体之间的相互作用能力和接触面的保持能力,它经常用于液体萃取、溶剂流变学性质、可塑性矿物等行业中。
接触角和润湿性的关系是复杂的,受到多种因素的影响,如液体的类型、温度、压力、表面张力以及粉体的粒径、粘度和分散性等。
接触角的测量是一项测量技术,可以帮助理解液体和粉体之间的相互作用特性。
一般来说,测量粉体接触角要通过采集粉体表面和液体相互作用的结果来完成,得出接触角的大小。
可以使用测角仪、曲面法、结晶和表面张力等测量技术来实现。
测角仪是测量粉体接触角的主要方法,它可以测量表面角随液体的渗透而变化的大小,就可以得出接触角的大小。
测角仪一般是由表面分析仪、发射器、接收器和显示器组成的仪器,根据表面角的变化来计算接触角。
曲面法是一种简单的测量技术,可以用来衡量液体容量对液体表面角的影响。
它是一种比较容易掌握的测量技术,是一种不需要仪器,只需要将粉体依次放入容器里,测量和记录粉体液体表面角的变化,就可以计算出接触角的大小。
结晶和表面张力是另一种测量技术,它可以衡量液体的结晶度和表面张力对粉体表面角的影响,不但可以衡量表面张力,也可以衡量两物质之间的相互作用能力。
粉体接触角测量是一种重要的测量技术,它可以帮助用户分析和预测粉体的润湿性,以及液体分散体系中粒子之间的相互作用。
由于接触角受到多种因素的影响,如液体的类型、温度、压力、表面张力以及粉体的粒径、粘度和分散性等,所以有必要通过多种测量方法来进行接触角的准确测量。
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。
接触角测量实习报告
一、实习目的接触角测量是研究液体与固体界面相互作用的重要手段,通过测量液体在固体表面的接触角,可以了解液体在固体表面的润湿性。
本次实习旨在使学生掌握接触角测量的基本原理、操作方法和数据处理技巧,加深对表面润湿性的理解。
二、实习内容1. 实验原理接触角测量是通过测量液体在固体表面的接触角来表征液体与固体界面之间的相互作用。
接触角θ定义为液体-固体界面上的切线与液体表面的垂线之间的夹角。
根据Young-Laplace方程,接触角θ与液体的表面张力γ、固体表面的自由能γs 和液体与固体间的界面张力γsl有关。
2. 实验仪器(1)接触角测量仪:用于测量液体在固体表面的接触角。
(2)量角器:用于测量接触角的大小。
(3)玻璃棒:用于引导液体滴在固体表面。
(4)滴管:用于控制液体滴的体积。
(5)固体样品:用于作为液体接触的固体表面。
3. 实验步骤(1)将固体样品放置在接触角测量仪的样品台上。
(2)使用滴管将一定体积的液体滴在固体样品表面。
(3)使用玻璃棒轻轻引导液体滴在固体样品表面,使液体滴均匀分布。
(4)使用量角器测量接触角θ。
(5)重复上述步骤,对不同的液体和固体样品进行接触角测量。
4. 数据处理将测量得到的接触角θ进行整理,计算平均接触角,并绘制液体与固体样品的接触角与表面张力之间的关系曲线。
三、实习结果与分析1. 实验结果通过对不同液体和固体样品的接触角测量,得到以下实验结果:(1)液体A在固体样品1上的接触角θ为70°。
(2)液体B在固体样品2上的接触角θ为40°。
(3)液体C在固体样品3上的接触角θ为30°。
2. 结果分析根据实验结果,可以得出以下结论:(1)液体A在固体样品1上的接触角较大,说明液体A对固体样品1的润湿性较差。
(2)液体B在固体样品2上的接触角较小,说明液体B对固体样品2的润湿性较好。
(3)液体C在固体样品3上的接触角最小,说明液体C对固体样品3的润湿性最好。
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。
接触角测量工作原理
接触角测量工作原理
接触角测量是指零件表面的添加剂接触角度的测量。
它可以测出添加剂和表面间的接触角度,因此可以帮助我们判断材料的表面性质或涂层层合性能够。
接触角测量由测量仪和洛氏液体两部分组成,开展测量工作需要按照如下步骤进行:
第一步:将测量仪准备好,校准测量仪,然后整理需要测量的试样,使得试样的表面变平、光滑。
第二步:将洛氏液体倒入测量仪,将试样放入测量仪中,液体会沿着试样的表面流动。
第三步:观察测量仪上的指示物,将指示物的位置指示符号旋转到最小的角度上,从而测量出试样接触角度。
第四步:将指示物旋回原位,将试样及洛氏液体取出,将测量仪清洁干净,为下一次测量做准备。
在实际操作中,应注意温度湿度,这仅仅是接触角测量工作原理,要想正确测量,还需要结合专业知识,遵照标准、规范的操作程序,按照规定的方法、分度设置进行测量。
这样才能够使接触角测量保持准确性,并取得比较理想的结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
表七:不同浓度的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)水溶液在涤纶片和玻璃片上的接触角随时间变化 玻璃上的接触角/∘ 涤纶上的接触角/∘ 时间/s 左 右 平均 左 右 平均 5 23.5 23 23.25 31 29.5 30.25 20 19.5 19.5 19.5 22 20 21 30 19 19.5 19.25 18.5 18 18.25 50 17.5 17 17.25 17 17 17
表一:水在不同固体表面的接触角的测量 量角法 θ /° 固体 量高法θ /° 左 右 平均 玻璃 34 36 35 34.5 金属 58.5 60.5 59.5 58 涤纶 70.5 67.5 69 67.5
浓度 0.2 0.4 0.6 0.8
表二:不同浓度的乙醇在玻璃片和涤纶片上接触角的测量 玻璃片上的接触角θ /° 金属片上的接触角θ /° 涤纶片上的接触角θ /° 左 49 50.5 51 53.5 右 50 50.5 55 48.5 平均 49.5 50.5 53 51 左 61 66.5 69.5 69 右 63 70.5 73.5 73 平均 62 68 71.5 72 左 64 70 73 75 右 69 76.5 77 77.5 平均 66.5 73 75 75.5
涤纶 θ 62 68 71.5 72 57.25 50 62 34.5 52.5 36.5 61.25 64.25 54.5
金属 66.5 73 75 75.5 61.5 65.5 75 36.75 57 33.25 54 49 46
γ /mN/m 62.79 57.43 55.51 51.98 63.16 57.28 46.55 43.1 38.06 34.16 33.25 31.53 29.48
表四:不同浓度的乙醇的表面张力的测量 0.7 mm 放大因子:51.43 针直径: 乙醇的浓度/M Y/mN/m 0 65.72 0.2 62.79 0.4 57.43 0.6:1
表五:不同浓度的十二烷基苯磺酸钠(SDSB)水溶液表面张力的测量 针直径:0.7mm 放大因子:54.29 密度差:1
表三:不同浓度的十二烷基苯磺酸钠(SDSB)水溶液在不同固体表面接触角的测量 SDSB浓度 0.01% 0.02% 0.03% 0.04% 0.05% 0.10% 0.15% 0.20% 0.25% 玻璃片上的接触角θ /° 左 38 23.5 31.5 38 33 14 31 27 20.5 右 40 28.5 35.5 42 38 15.5 35 33 23 平均 39 26 33.5 40 35.5 14.75 33 30 21.75 金属片上的接触角θ /° 左 54.5 48 62 36.5 51.5 36.5 62.5 61.5 52.5 右 61 52 62 32.5 53.5 36.5 60 67 56.5 平均 57.25 50 62 34.5 52.5 36.5 61.25 64.25 54.5 涤纶片上接触角θ /° 左 61.5 63.5 71.5 39 56 33 52 48.5 44 右 61.5 67 78.5 34.5 57.5 33.5 56 50.5 48 平均 61.5 65.5 75 36.8 57 33.3 54 49 46
SDSB浓度 0 0.01% 0.02% 0.03% 0.04% 0.05% 0.10% 0.15% 0.20% 0.25%
Y/mN/m 65.72 63.16 57.28 46.55 43.1 38.06 34.16 33.25 31.53 29.48
表六:等温下在不同浓度表面活性剂溶液在固体表面的粘附功和铺展系数的测定 Wa S 溶液 涤纶 玻璃 金属 涤纶 玻璃 金属 -37.75 0.2M乙醇 101.57 92.27 87.73 -22.01 -33.31 -40.64 0.4M乙醇 93.96 78.94 74.22 -20.9 -35.92 -41.14 0.6M乙醇 88.917 73.12 69.88 -22.1 -37.9 -38.97 0.8M乙醇 84.692 68.04 64.99 -19.27 -35.92 -33.02 0.01%SDSB 112.24 97.33 93.3 -14.08 -28.99 -33.53 0.02%SDSB 108.76 94.1 81.03 -5.8 -20.46 -34.5 0.03%SDSB 85.367 68.4 58.6 -7.73 -24.7 -8.57 0.04%SDSB 76.117 78.62 77.63 -10.08 -7.58 -17.33 0.05%SDSB 69.045 61.23 58.79 -7.08 -14.89 -5.6 0.10%SDSB 67.194 61.62 62.73 -1.23 -6.7 -13.71 0.15%SDSB 61.136 49.24 52.79 -5.36 -17.26 -10.84 0.20%SDSB 58.836 45.23 52.22 -4.22 -17.82 -9.01 0.25%SDSB 56.861 46.6 49.96 -2.1 -12.36
35
30
30
25
20 15
10 5
玻璃 涤纶
0
0 20 40 60
溶液 0.2M乙醇 0.4M乙醇 0.6M乙醇 0.8M乙醇 0.01SDBS 0.02SDBS 0.03SDBS 0.04SDBS 0.05SDBS 0.10SDBS 0.15SDBS 0.20SDBS 0.25SDBS
玻璃 49.5 50.5 53 51 39 26 33.5 40 35.5 14.75 33 30 21.75