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接觸角測量儀---滾動角和滑動角的對比

發布時間: 2025-10-28  點擊次數: 258次

    滾動角與疏水表面的強關聯性,滾動角的核心是反映液滴在固體表面的滾動難易程度,而液滴能穩定滾動的關鍵是液固間粘附力極低、接觸角滯后小——這一特性恰好與疏水表面(尤其是超疏水表面,通常靜態接觸角>150°、滾動角<10°)高度匹配。在疏水表面,液滴與固體的接觸面積小、粘附力弱,當表面傾斜時,液滴易發生滾動脫離,因此利接觸角儀精確測量滾動角成為評估這類表面性能(如自清潔、防附著)的核心手段。但并非只有疏水表面才有滾動角:部分低粘附的弱親水表面,若表面粗糙度調控得當,也可能通過接觸角儀觀察到液滴滾動現象,只是這類場景較少見,滾動角的實際應用價值也較低。


    滑動角與親水表面的關聯性及局限性,滑動角對應的液滴滑動現象,核心是液固間粘附力較強、液滴難以脫離表面發生滾動,只能沿表面平移,這一情況在親水表面更易出現:親水表面(靜態接觸角<90°)對液滴的吸附作用較強,液滴與表面接觸面積大,滾動阻力遠大于滑動摩擦力,因此傾斜時更易發生滑動而非滾動。但滑動角并非親水表面的“專屬":部分粘附性較強的弱疏水表面(如表面存在化學異質性、粗糙度較低的疏水材料),液滴也可能因粘附力無法滾動,轉而發生滑動,此時也可測量滑動角。


    滾動角的研究和應用以疏水(超疏水)表面為主,滑動角則以親水表面為常見場景。但需注意“非絕對對應":表面的粘附力、粗糙度、化學組成等因素,比單純的“親水/疏水"屬性更能決定液滴是滾動還是滑動,因此不能簡單將滾動角等同于疏水表面、滑動角等同于親水表面。簡言之,二者與表面親疏水性的關聯是“典型場景對應",而非“絕對屬性綁定",核心取決于液固間的粘附狀態和阻力類型。


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