晟鼎精密仪器分析：接触角与表面张力、表面自由能的关系

接触角与表面张力与表面自由能：

表面上一种液体被另一种液体取代的过程称为润湿，在一般的生产实践中，润湿是指固体表面上的气体被液体取代，固体的表面被液体润湿后，就象一滴水滴在固体表面，便形成了气-液，气-固，液-固三个界面，三个界面的叫接触角，通常把有气相组成的界面叫做表面，即把气-液界面叫做液体表面，气-固界面叫做固体表面，印刷过程中，油墨，润湿液的传递过程实质就是润湿过程。

液体表面或固体表面的分子与其内部分子的受力情形是不同的，以液体为例，处于液体内部的分子，四周被同类分子所吸引，受周围分子的引力是对称的，因而相互抵消，合力为零。处于液体表面的分子，由于液体分子密度远大于气相的分子密度，致使合力不再为零，表面分子所受到的不平稳的合力，促使液体尽量收缩其表面，由于在体积一定的几何形体中球体的表面积，液体都具有自动收缩其表面成为球形的趋势。

     动态表面或界面张力与平衡态数值不同，动态与静态的测量方法也不相同。动态表面张力仪（例如滴体积张力仪或气泡压力张力仪）在测量中表\界面的状态是变化的。尽管如此，假设这个变化足够慢，该时刻的平衡值也可以被测出。当然通过界面稳定的静态方法（如Wilhelmy板法），也可以获得随时间变化的平衡值。

    在一些如喷涂，发泡，清洁，印刷，乳化或涂层过程中，界面形成非常快，在这些过程中不仅仅只有表面张力的平衡值起决定作用，界面形成的动力学部分也存在。表面活性剂中的分子移动已经成为表面或界面张力形成的重要因素。动态表面张力影响终的喷涂状态

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应用实例

· 冶炼厂、冶金过程研究: 在熔炼期间，应尽可能减少液态金属或熔渣对炉壁的附着，使用DSDC1500测量接触角可判断润湿程度是否满足。

· 玻璃生产优化处理: 玻璃和耐火砖之间的非期望反应导致材料疲劳，随时间变化的接触角提供了关于这种反应发生程度的信息。

· 珐琅镀层工艺开发: 在加工过程中，珐琅镀层对载体材料的润湿必不可少，而小的接触角是具有良好润湿性能构想的先决条件。

· 陶瓷品质控制和研发: 以时间和温度的变化观察记录生坯的情况——从锥形或圆柱形逐渐变平。

· 化石燃料和生物质燃烧过程优化: 燃烧过程留下的灰渣可在反应器壁上附着一层***涂层。根据ASTM D 1857执行的灰锥测试有助于优化反应器控制。