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為什么要測量材料表面的接觸角和表面張力？

  接觸角測量儀主要用于測量液體對固體的接觸角，即液體對固體的浸潤性，當液滴自由地處于不受力場影響的空間時，由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是，當液滴與固體平面接觸時，其終形狀取決于液滴內部的內聚力和液滴與固體間的粘附力的相對大小。當一液滴放置在固體平面上時，液滴能自動地在固體表面鋪展開來，或以與固體表面成一定接觸角的液滴存在。那么我們為什么要測量材料表面的接觸角和表面張力？

  為了提高我們在未來的生活質量和保護環境，開發新的表面工程材料和產品已成為當今科學研究眾多領域的重點。準確的表征材料表面和液體的性能對于開發新的性能更好、質量更佳的產品是至關重要的。對接觸角和表面/界面張力進行測量，可以更好地理解固/液、液/液之間的相互作用。這些相互作用對于理解固體表面的粘接性、材料潤濕性、生物相容性、潤滑性，以及液體的浸潤、洗滌性、擴散和吸附十分重要。在采用現代復雜的表面工程技術進行開發和改進液固表面時，接觸角和表面/界面張力的測量手段可以提供所需要的信息。

接觸角：接觸角θ是一個由液、氣、固三相交界的邊緣形成的角度。如圖所示，液滴的形狀是由三相的界面張力控制的。θ是一種液體相對一種固體的潤濕性的定量表征，也可以用于表面處理和表面清潔的質量控制手段。

表面張力：表面張力的產生，是因為液體內部的分子受到各個方向的同等引力，而表面的分子受到的朝液體方向的力大于朝空氣方向的力。因此就發生表面的自發收縮。對于洗滌、潤濕、乳化和其它表面相關問題，可以特別靈敏的進行表征。

靜態和動態接觸角：一個附著在固體基面上的液滴就會產生靜態接觸角。靜態接觸角的值取決于相互作用的影響。另一種方法是確定動態接觸角。如果三相（液/固/蒸汽）邊界是運動的，則產生的接觸角稱為前進接觸角和后退接觸角。通過公式來擬合液滴的形狀，并計算在三相邊界線上的切線斜率，就可以得到接觸角。