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接觸角測(cè)量通常用于評(píng)估表面的潤(rùn)濕性,。除了使用光學(xué)接觸角測(cè)量外,，也可用力學(xué)法張力儀測(cè)量—Wilhelmy法。

? Wilhelmy板法的基本原理

Wilhelmy板是指具有一定尺寸的薄板,，通常用于分別測(cè)量氣液界面或液液界面之間的表面或界面張力,。然而，相同的測(cè)量原理也可用于測(cè)量板或桿的接觸角,。

Wilhelmy板法基于測(cè)量部分浸入液體中的板上的力F,，作用在板上的力可以寫成：

P是板的周長(zhǎng)，γ是液體的表面張力,，ρ是液體的密度,，A是板的表面積，h是浸潤(rùn)深度,，g是重力常數(shù),。等式右側(cè)的項(xiàng)由潤(rùn)濕力引起,，第二項(xiàng)由浮力引起。

在下圖中,，作用在板上的力在浸潤(rùn)循環(huán)中的各步驟都有說明,。首先，將板懸掛在天平上,，測(cè)得的力是由板的質(zhì)量引起的,。在測(cè)量開始時(shí)天平通常歸零（階段1）。當(dāng)板接觸自動(dòng)檢測(cè)的液體表面時(shí)（階段2）,。當(dāng)板浸入時(shí),，施加在板上的力是由潤(rùn)濕力、板的質(zhì)量和浮力（階段3）引起的,。通過歸零平衡,，板的質(zhì)量被扣除。

前進(jìn)角和后退角可以分別通過零深度處理前進(jìn)曲線和后退曲線的線性回歸來解決,。

當(dāng)使用Wilhelmy板進(jìn)行表面張力測(cè)量時(shí),，板通常由鉑制成，以確保被測(cè)液體與板之間的接觸角為0,。這導(dǎo)致cosθ=1,，當(dāng)板的周長(zhǎng)已知時(shí)，表面張力很容易測(cè)定,。

對(duì)于接觸角測(cè)量,，需要知道液體的表面張力。此外,，樣品的周長(zhǎng),，無論是板還是棒都需要知道。此外,，樣品在整個(gè)浸入長(zhǎng)度上的形狀必須均勻,，并且樣品的兩側(cè)均勻，因?yàn)榻佑|角是整個(gè)浸入?yún)^(qū)域的平均值,。

? 實(shí)際測(cè)量的Wilhelmy板曲線

在實(shí)踐中,，使用Wilhelmy板方法獲得的曲線通常看起來像左邊的曲線,。當(dāng)樣品接觸液體表面時(shí)，數(shù)據(jù)收集就開始了,。軟件會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到此點(diǎn),，曲線的部分（AB）未用于接觸角分析，因?yàn)榘朐旅嫒栽跇悠分車纬?。?dāng)半月面形成時(shí),，前進(jìn)角穩(wěn)定。在C點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)被逆轉(zhuǎn),，并且再次需要一些時(shí)間讓半月面穩(wěn)定下來（從C到D）,。曲線的形狀取決于測(cè)量的樣品。上面的曲線是在一塊矩形的聚合物上測(cè)量的,，下面的曲線是在薄纖維上測(cè)量的,。

Wilhelmy板法給出了樣品浸入部分的前進(jìn)和后退角以及接觸角滯后。

要了解更多關(guān)于Wilhelmy板法測(cè)定接觸角的信息,，請(qǐng)聯(lián)系DKSH索取更多相關(guān)資料,。