接觸角測量儀---接觸角的測量時機

    通常情況下，使用接觸角測量儀進行測量，需要等待液滴形態(tài)穩(wěn)定后再操作。但對于不同的固體表面，等待時間和判斷標準不同。

    平衡接觸角：這是理論上液滴在固體表面達到熱力學平衡時的角度。在實際使用接觸角測量儀進行測量時，我們追求的是這個值。

    情況一：高能/親水/剛性表面，液滴會迅速鋪展，接觸角很?。ㄍǔ?lt;30°）。對于非常親水的表面，鋪展可能在毫秒級內(nèi)完成，應在液滴滴下后1-2秒內(nèi)立即測量。如果等待時間過長，液滴可能會因為蒸發(fā)而體積變小，導致接觸角減?。换蛘咭驗楸砻嫖l(fā)生變化。

    情況二：低能/疏水/柔性表面，液滴會形成一個較大的接觸角（>90°）。在滴加的瞬間，由于慣性沖擊，液滴會先被壓扁（接觸角暫時變?。?，然后回彈、收縮，最終達到一個穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。這個過程需要幾秒鐘。需要等待1至10秒，待液滴的輪廓不再發(fā)生肉眼可見的抖動和回縮后，再進行測量。此時接觸角達到穩(wěn)定值。

    情況三：特殊活性表面，液滴與表面之間會發(fā)生持續(xù)的物理或化學作用。多孔表面，液體會滲入孔隙，導致接觸角隨時間持續(xù)減小。吸水表面，液滴體積會因吸收而變小，接觸角變化無規(guī)律。超疏水表面，液滴可能處于不穩(wěn)定的Cassie狀態(tài)，隨時可能過渡到Wenzel狀態(tài)（釘扎效應）。反應性表面：表面與液體發(fā)生化學反應，接觸角會持續(xù)變化。

    對于這類表面，單次測量是不夠的。必須使用儀器的視頻錄制或連續(xù)拍照功能，記錄下從滴加到之后數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘內(nèi)的完整過程。然后在數(shù)據(jù)分析時，可以：取某一特定時間點（如第10秒）的角度。分析接觸角隨時間變化的曲線。報告中需明確注明是“瞬時接觸角"并標注測量時間。

    默認操作：對于未知樣品，等待2-5秒后測量，并觀察液滴輪廓是否穩(wěn)定。

    使用視頻功能：現(xiàn)代接觸角測量儀都帶有高速攝像頭。強烈建議錄制視頻，然后從視頻中選取穩(wěn)定幀進行測量，這是最準確的方法。

    控制環(huán)境：在恒溫恒濕環(huán)境下操作，避免氣流和振動，這些因素會干擾液滴的穩(wěn)定。

    保持一致：在對比不同樣品的接觸角時，必須保證從液滴接觸到測量的時間間隔相同，否則數(shù)據(jù)沒有可比性。

    觀察而非猜測：最重要的原則是用眼睛觀察液滴輪廓是否已經(jīng)穩(wěn)定。當液滴的三相接觸線（液-固-氣交界線）和輪廓線在1-2秒內(nèi)不再移動時，就是最佳的測量時機。

    簡單來說：對于疏水表面，等一下再測；對于親水表面，盡快測；對于不確定或有活性的表面，錄下來看全過程。