浅析接触角和表面张力在润湿和涂层的测量方式

  接触角现有测试方法通常有两种:其一为外形图像分析方法；其二为称重法。后者通常称为润湿天平或渗透法接触角仪。但目前应用最广泛，测值最直接与准确的还是外形图像分析方法。

  外形图像分析法的原理为，将液滴滴于固体样品表面，通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像，再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来。

  计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型如液滴可被视为球或圆椎的一部分，然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值。Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系，可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓，从而计算出其接触角。

  材料表面的性质对于处理和最终使用与体积特性同等重要。在粘合，印刷或涂覆时，清洁度，表面自由能和粗糙度是决定性的因素。在污垢和水存在下的润湿性和粘附性也与许多材料和应用有关。借助于我们的测量仪器，通过表面化学方法可以优化表面准备和增强的许多步骤。通过接触角测量仪在线控制润湿性：在移动的表面上的综合质量检测：接触角测量仪已经完成了从测试实验室到生产车间的步骤，质量保证表面的清洁和预处理。这一切都得益于这一发展。

  快速和移动测量技术。我们进一步研究这个可行性研究，并展示潜力的一个途径使用接触角测量作为不间断的在线过程控制的测试方法。非常快速的液体针技术，使接触角移动样品的测量和软件界面与全自动的集成任何复杂的信息系统都可能进行分析。

  材料经受许多表面处理生产过程，以便为这些准备进一步处理步骤。这里的典型例子包括粘结或等离子之前清洁表面聚合物处理，以激活它随后的涂层，从而达到好的润湿性和粘附性。由于润湿直接反映出来通过接触角测量仪测量接触角是一个测试这种预处理效果的极好方法。

  基于相关物质之间的接触角可以直接测量接合或涂覆过程中的润湿。温度调节的测量也是可能的，例如在处理温度下对热熔粘合剂的润湿的研究。固体的粗糙度也对润湿性有很大的影响。因此，表面的粗糙度通常被包括在预处理过程中。当润湿(前进角)和脱湿(后退角)时接触角的组合测量表征粗糙度对润湿行为的影响。