接觸角測(cè)量?jī)x---Wenzel模型和Cassie模型如何選擇

    四大判斷方法（從易到難）

    方法一：接觸角滯后性分析（常用、有效）

    這是區(qū)分兩種狀態(tài)可靠的指標(biāo)之一。實(shí)驗(yàn)： 測(cè)量液滴在表面上的前進(jìn)接觸角和后退接觸角，并計(jì)算兩者的差值（即接觸角滯后）。判斷標(biāo)準(zhǔn)：Cassie狀態(tài)跡象： 接觸角滯后很?。ㄍǔ?< 10°）。液滴很容易滾動(dòng)，表面稍有傾斜，液滴就滾落了（低滾動(dòng)角）。這是因?yàn)橐旱巫诳諝鈮|上，摩擦阻力小。例子： 荷葉上的水珠。Wenzel狀態(tài)跡象： 接觸角滯后很大（通常 > 10°）。液滴在傾斜表面時(shí)非常“粘滯"，不易移動(dòng)。這是因?yàn)橐旱螡B入粗糙結(jié)構(gòu)內(nèi)部，接觸線被機(jī)械地鎖定了。例子： 一張粗糙的砂紙即使本身是疏水的，水滴上去也很難滾落。

    方法二：靜態(tài)接觸角的大小與行為觀察

    高接觸角： 如果測(cè)得的靜態(tài)接觸角遠(yuǎn)大于120°，甚至達(dá)到150°以上（超疏水），這強(qiáng)烈暗示可能處于Cassie狀態(tài)。因?yàn)閱慰縒enzel模型的放大效應(yīng)很難達(dá)到如此高的角度。液滴形狀： Cassie狀態(tài)下的液滴通常更接近美的球形（因?yàn)榕c固體接觸少，支撐力來(lái)自空氣）。滲透實(shí)驗(yàn)（簡(jiǎn)單易行）：對(duì)液滴施加一個(gè)微小的壓力，例如用針頭輕輕按壓液滴頂部，或者讓液滴從較低高度滴落到表面。Cassie狀態(tài)（亞穩(wěn)態(tài)）： 在壓力下，液滴可能會(huì)從高接觸角的Cassie狀態(tài)突然轉(zhuǎn)變?yōu)榈徒佑|角的Wenzel狀態(tài)（接觸角瞬間變?。?。這種可觀察到的轉(zhuǎn)變是Cassie狀態(tài)存在的鐵證。Wenzel狀態(tài)（穩(wěn)定態(tài)）： 液滴狀態(tài)是穩(wěn)定的，施加微小壓力后接觸角不會(huì)有突變。

    方法三：滾動(dòng)/滑動(dòng)角測(cè)試

    這與接觸角滯后性直接相關(guān)，但更直觀。Cassie狀態(tài)： 滾動(dòng)角很小。你可能只需要將表面傾斜不到10°，液滴就滾落了。Wenzel狀態(tài)： 滾動(dòng)角很大，甚至液滴無(wú)法滾落（即使將表面垂直，液滴也可能粘附在上面）。

    方法四：直接光學(xué)觀測(cè)（需要專業(yè)設(shè)備）

    使用高倍率顯微鏡或接觸角儀的放大功能，從側(cè)面或底部觀察液滴與表面的接觸界面。Cassie狀態(tài)： 在液滴與表面的接觸邊緣，有時(shí)能看到明亮的光環(huán)或閃亮的點(diǎn)，這是光線在液-氣界面發(fā)生全反射的結(jié)果，表明下方有空氣存在。Wenzel狀態(tài)： 接觸界面通常顯得暗淡、均勻。

動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x

動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x