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接觸角測(cè)量?jī)x---接觸角滯后和滾動(dòng)角

發(fā)布時(shí)間: 2025-10-21  點(diǎn)擊次數(shù): 109次

    接觸角滯后 根本原因是液滴在表面上開始運(yùn)動(dòng)需要克服的阻力的量化體現(xiàn),即 前進(jìn)角與后退角的差值。物理本質(zhì):這個(gè)阻力來源于表面的粗糙度和化學(xué)不均勻性。表面越不平整、成分越復(fù)雜,液滴前緣要向前爬(前進(jìn)角)和后緣要向后縮(后退角)就越困難,這個(gè)差值就越大。使用水滴接觸角測(cè)量?jī)x可以精確量化這一差值。它是一個(gè)角度差值,單位是度(°),但它描述的是一種 “粘附"的強(qiáng)度。


    滾動(dòng)角外在表現(xiàn)是讓一個(gè)靜止在斜面上的液滴開始滾動(dòng)時(shí),所需的最小傾斜角度。它是一個(gè)非常直觀的、可測(cè)量的宏觀性能。當(dāng)斜面傾斜到一定程度,重力沿斜面的分力終于超過了液滴與表面之間的粘附力,液滴就開始滾落了。


    接觸角滯后越大,液滴被表面“粘"得越牢,需要更大的力才能讓它動(dòng)起來,需要把斜面抬得更高,重力才能提供足夠的推力,滾動(dòng)角就越大。接觸角滯后越小 → 液滴與表面的粘附力很弱,幾乎一碰就倒 → 只需很小的傾斜角度,液滴就會(huì)滾落 → 滾動(dòng)角就越小。


    荷葉表面具有超疏水性和極低的接觸角滯后。水珠在荷葉上的前進(jìn)角和后退角差值很小(可能只有1-2度),這種微小的滯后可以通過高精度的水滴接觸角測(cè)量?jī)x捕捉到。因此,你只需要將荷葉傾斜一個(gè)非常小的角度(滾動(dòng)角極小,<5°),水珠就會(huì)迅速滾落,并帶走灰塵。


    所以,您可以通過接觸角滯后來理解和預(yù)測(cè)滾動(dòng)角。在科研和工程中,測(cè)量接觸角滯后是評(píng)估表面自清潔性能、防冰性能、液體輸運(yùn)性能等的一個(gè)關(guān)鍵手段。

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