各种接触角区分

1.平衡接触角/本征接触角/化学接触角/材料原始接触角e：图1理想平面的平衡接触示意图在理想的光滑平整表面上，表面接触角与三个界面张力之间存在以下关系：cosLGeSGSL（coseSGSL）式中，SG、SL和LG分别表示气-固、液-固和气-液的界面张力，e是气-液-固三相平衡时的接触角，成为平衡接触角或本征接触角，此方程即Young’s方程，也称润湿方程。2.表面微观接触角/实际接触角e：Betelu等发现表面微观接触角不仅与表面相互作用有关，而且与气-液-固三相接触线长度也有密切关系，这主要是由于线张力（Linetension,）的存在增加了液滴的超额自由能。由热力学方法可以得出：cosSGSLLGeBr结合Young’s方程，可以变换为：1coscoseLGBr为线张力，Br为液滴与固体表面圆形接触面的半径，为宏观条件下的表面接触角，上式也成为修正Young’s方程。3.表观接触角*:Wenzel状态：coscoswerw称为表观接触角，表面粗糙度r为粗糙表面的实际面积与其水平投影面积之比。Cassie状态：cos1(1cos)csefc为非均相润湿下的表观接触角，sf为与液体接触的固体表面占投影面积的比例。4．表面临界转换接触角Crit：Crit11(1)()frf如果材料表面原始接触角小于公式中的临界接触角，那么液体和固体接触部分所包含的空气是不稳定的，Cassie接触状态很容易转变成Wenzel接触状态。为获得稳定的空气层，固体表面必须足够的疏水，临界转变角足够小，因为Cassie接触状态只有在*Crit或*cos1r时候是稳定的。5.前进角A和后退角R：考虑放置在一个固体上的一滴液体。如果液滴被注水，则它会变大，它的接触角会逐渐增大直到达到临界值A，在临界值接触线开始前进。相反的，如果液滴中的水被抽离，它的接触角会逐渐减小直到达到临界值R，在临界值接触线开始后退。6.接触角滞后/滚动角：观察到的静态接触角可能位于由前移和后移接触角所限定范围AR内的任意位置。对于给定的三相系统，这一静态值的限定范围称为接触角滞后=-AR。与液体在固体上的附着力相关，表征液滴在固体表面滚动的难易程度。7.静态接触角：静止平衡态时刻的接触角。8.动态接触角：接触线具有一定的速度，非静止平衡态时刻的接触角。表面湿润性与接触角密切相关,湿润动力学研究的目的是揭示接触角(此时常称为动态接触角)与接触线(或者固体衬底)移动速度、液体物性和固体衬底物性之间的关系。