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接触角测量仪---浅谈杨氏方程之一

发布时间: 2025-09-17  点击次数: 689次

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视频光学接触角测量仪

    杨氏方程(Young's Equation)是描述固体、液体、气体三相界面达到平衡时,各表面张力(或表面能)之间关系的核心公式,能直接解释 “液体在固体表面是铺开还是缩成球"(即接触角现象),是界面化学的基础规律。

    先理解“三相平衡"场景,要用到杨氏方程,首先得有一个明确的“三相交汇点":比如一滴水(液体 L)滴在玻璃(固体 S)上,周围是空气(气体 V),这三者会交于一个点,此时,这个交汇点处的力达到平衡,不会再发生宏观变化 —— 杨氏方程就是量化这个平衡状态的数学表达。

    杨氏方程的公式与含义,当三相平衡时,三个界面的表面张力满足:γ?? = γ?? + γ??·cosθ;

    关于接触角,和表面张力的测量都有专用的测量仪器,比如表面张力仪,和视频光学接触角测量仪。

    γ??:固体表面能,固体表面“吸引其他分子"的能力(固体表面能的体现,越高吸引越强)单位:N/m;

    γ??:界面张力,固体和液体分子之间“相互作用"的力(比如玻璃和水之间的吸引力,会抵消部分表面能)单位:N/m;

    γ??:液体表面张力,液体表面“想收缩成球"的拉力(比如水滴的表面张力,越高越容易缩成球)单位:N/m;

    θ:接触角,液体表面与固体表面在三相点处形成的夹角(从固体表面往上算到液体表面)单位:度(°);




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