動態(tài)接觸角張力儀

1、動態(tài)接觸角張力儀動態(tài)接觸角張力儀實驗基本介紹實驗基本介紹潤濕是一種流體取代界面上另一種流體的界面現(xiàn)象，通常是指液體從固體表面取代氣體的過程[1]。潤濕性在各領(lǐng)域應(yīng)用都很廣泛，在涂層鍍膜、石油開采、礦物浮選、非均相沸騰和蒸汽冷凝、染整、膠片制造等技術(shù)中扮演著關(guān)鍵性角色。潤濕過程涉及到固液的表面性質(zhì)和分子間的相互作用。接觸角是表征潤濕性的重要指標。接觸角是指將一滴水滴到一水平光滑的固體表面時，若液滴不完全潤濕固體表面，固體表面上的固液氣三相

2、交界點處，氣液界面和固液界面兩切線把液相夾在其中時所形成的角。人們通過液滴形狀觀察法測量靜態(tài)接觸角。但潤濕是一個動態(tài)的過程，液體在前進或后退時，接觸角會發(fā)生變化，存在滯后現(xiàn)象。隨著人們對接觸角滯后性的研究，動態(tài)接觸角的應(yīng)用日益廣泛。1863年Wilhelmy首次提出吊片法，經(jīng)發(fā)展該技術(shù)已日趨成熟，成為廣泛使用的測量動態(tài)接觸角的方法。當(dāng)一固體部分插入一液體時，液體會沿著固體的垂直壁上升(親液)或下降(疏液)，Wilhelmy法就是測定液體

3、對固體的拉力(推力)—潤濕力的方法來間接測定接觸角。Wilhelmy技術(shù)一直為化學(xué)家用以研究氣體—液體—固體界面的性能。此技術(shù)原理可靠，測量準確，近些年來技術(shù)逐步完善，并實現(xiàn)了微動力天平與電子技術(shù)的完美結(jié)合。CDCA100F就是在這些情況下產(chǎn)生的一種測量單纖維表面接觸角、表面能量以及其他多項性能指標的儀器。測量原理即為Wilhelmy原理。實驗內(nèi)容預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容預(yù)習(xí)實驗原理實驗內(nèi)容1單纖維動態(tài)接觸角測量（1）挑選沒有彎曲的纖維，測量纖維直

4、徑。將纖維夾在儀器專用夾持器中間，露出纖維長度5mm，纖維與夾持器垂直，將夾持器插入儀器上方的插孔中。將測試液體倒入專用的玻璃皿中放入電機控制的平臺上。（2）運行CDCA100F工作軟件，點擊ContactAngle(WilhelmyMethod)，設(shè)置工作參數(shù)：?StopStopAtAt–測量前液體和纖維間的距離，一般510mm。?ApproachApproachSampleSampleAtAt–測量時液體與纖維相互接近的速度，一般為

5、0.2mms。?AcceptAccept–液體與纖維接觸時儀器測量到的重量，一般為10mg。?ImmerseImmerseSampleSampleAtAt–纖維浸沒速度。?ImmerseImmerseSampleSampletoto–纖維浸沒深度，一般為3mm。?WaitWaitAtAtMaxMaxImmersionImmersion–纖維在最深處停留時間，默認值為2seconds。?WithdrawWithdrawSampleSamp

6、leToTo–纖維離開液面的距離，默認值為1mm。?TestTestLiquidLiquid–測試液體種類及密度。然后點擊界面右側(cè)的SetDefaults輸入纖維直徑，點擊Proceed進入測量界面。點擊New，建立新的測量界面，點擊Start開始測量。儀器會先將纖維的重力清零，然后電機帶動液體向上運動，與纖維接觸，開始自動測量。測量中，纖維上每點處測得的接觸角、潤濕力等數(shù)值會在結(jié)果欄中動態(tài)顯示。軟件自動畫出力距離或接觸角距離曲線。2表

7、面張力測量（1）將被測液體倒入專用玻璃皿中23左右即可。將測試用的鉑銥片在酒精燈上燒烤消毒去除雜質(zhì)，冷卻后插入儀器插孔內(nèi)。（2）運行CDCA100F工作軟件，點擊Surface–TensionUsingAPlate，設(shè)置工作參數(shù)：?StopStopAtAt–測量前液體和鉑銥片間的距離，一般510mm。?ApproachApproachPlatePlateAtAt–測量時液體與鉑銥片相互接近的速度，一般為0.2mms。?AcceptAcc