測量接觸角通常涉及使用專門的接觸角測量儀。以下是測量靜態和動態接觸角的基本步驟:
靜態接觸角的測量:
將液滴放置在固體表面上,並記錄液滴的圖像。
通過在液滴周圍擬合Young-Laplace方程來定義靜態接觸角,也可以使用其他擬合方法,如圓和手動擬合方式。
動態接觸角的測量:
改變液滴的體積:首先形成小液滴並放置在表面上,然後使針靠近表面,同時記錄液滴體積逐漸增加的過程,這將給出前進的接觸角。後退角度以相同的方式測量,但此時液滴的體積逐漸減小。
使用傾斜搖籃:將液滴放置在基板上,然後逐漸傾斜。在液滴開始移動之前,在液滴的前面測量前進角度。在相同的時間點,在液滴的背面測量後退接觸角。
在實際操作中,可以使用特定的軟件來控制和分析接觸角測量儀。例如,使用GBX digidrop軟件的步驟包括:
打開計算機和接觸角儀器。
打開GBX digidrop軟件。
選擇新的測試菜單。
選擇“Surface Energy Menu”。
將滴管針頭放到鏡頭可見範圍內。
聚焦鏡頭在滴管上。
在軟件上設置液滴大小和連續攝影模式。
開始測試,等待儀器自動形成液滴。
選擇分析功能,得到接觸角角度(有多種分析方法可根據需要選擇)。
獲得所需的接觸角值。
在進行表面/界面自由能分析時,需要準備至少兩種不同的液體,並考慮液體的極性或非極性特性。