液滴接触角滞后研究:推动力与前进/后退角计算

3 下载量 68 浏览量 更新于2024-09-05 收藏 288KB PDF 举报
"亲/疏水表面上液滴接触角滞后的研究---Ⅱ.液滴移动推动力及前进角/后退角计算式" 在接触角研究领域,液滴在固体表面的行为是一个重要的课题,尤其涉及到亲水和疏水表面的特性。接触角滞后是指液滴在固体表面移动时,前进角和后退角不相等的现象,这在理论理解和实际应用中都具有重要意义。秦亮和刘天庆的研究着重于液滴移动推动力的分析以及前进角和后退角的计算方法。 前进角(Advancing Contact Angle)是指在固体表面润湿性增加过程中,液滴扩大接触面积时的最大接触角;而后退角(Receding Contact Angle)则是指在润湿性减小过程中,液滴缩小接触面积时的最小接触角。这两者的差值反映了接触角滞后现象的程度。 该研究基于理论推导和实验数据,采用Wilhelmy法来测量液滴在不同状态下的推动力。Wilhelmy法是一种常用的方法,通过测量挂在固定平面上的液滴或薄片的质量变化,间接得到液滴与表面间的界面张力。通过对液滴在临界状态的受力平衡分析,研究人员得以推导出亲水和疏水表面上前进角和后退角的理论表达式。 研究发现,接触角滞后不仅与表面结构参数相关,也与界面性质紧密相连。只有当平衡接触角为0°(完全亲水)或180°(完全疏水)时,接触角滞后才会消失。这意味着表面的微观结构和材料的表面化学性质对接触角滞后有显著影响。 此外,这些理论公式可以用来预测液滴在特定表面的前进角和后退角,从而为设计和优化低接触角滞后特性的亲/疏水表面提供理论指导。这对于提升材料的自清洁能力、抗污性能以及在湿润性控制领域的应用具有重要价值。 秦亮和刘天庆的工作深化了我们对液滴在亲/疏水表面接触角滞后现象的理解,提供了计算推动力和前进角/后退角的新方法,有助于推动相关技术的发展和应用。