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接觸角量測儀原理

接觸角測量儀的工作原理主要基於液滴在固體表面上的形狀和相互作用力,具體包括以下幾個方面:

楊氏方程Young-Laplace方程。這些方程描述了液體在固體表面上形成接觸角的力學平衡,包括液體的表面張力、固體表面能以及液體與固體之間的相互作用。

液滴與固體表面的相互作用。當液滴接觸到固體表面時,形成一個三相接觸線,其中包括液滴表面、固體表面和環境氣體之間的接觸區域,接觸角是液滴表面與固體表面在接觸線處形成的一個角度。

成像技術和圖像處理算法。接觸角測量儀運用這些技術來測量和計算液滴與固體表面之間的接觸角,通過光源照射待測量的液體和固體表面,並用攝像頭捕捉液體和固體表面的圖像,然後數據處理系統對捕捉到的圖像進行處理和分析,計算出液滴與固體表面之間的夾角。

靜態和動態接觸角測量。靜態接觸角測量是將液滴緩慢滴落在固體表面上,然後使用高精度相機或顯微鏡拍攝圖像,利用圖像處理軟體分析液滴邊界與固體表面的接觸角。動態接觸角測量是在液滴與固體表面之間施加外力(如壓力、改變液滴體積或傾斜固體樣品),通過測量液滴的形態變化和接觸角的變化來評估液滴在固體上的滑移性能或測量液體的粘附性能。

總的來說,接觸角測量儀通過測量和分析液滴在固體表面上的形狀和相互作用力,來研究液滴與固體表面之間的相互作用力,從而得到液體的濕潤性能、界面張力等參數。