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接觸角原理及主要用途
接觸角是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ，是潤(rùn)濕程度的量度。
若θ<90°，則固體是親液的，即液體可潤(rùn)濕固體，其角越小，潤(rùn)濕性越好；若θ>90°，則固體是憎液的，即液體不潤(rùn)濕固體，容易在表面上移動(dòng)，不能進(jìn)入毛細(xì)孔。
潤(rùn)濕過(guò)程與體系的界面張力有關(guān)。一滴液體落在水平固體表面上，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，形成的接觸角與各界面張力之間符合下面的楊氏公式(Young Equation):
γs,g = γs,l + γg,l×cosθ
由它可以預(yù)測(cè)如下幾種潤(rùn)濕情況：
1)當(dāng)θ=0，*潤(rùn)濕；
2)當(dāng)θ﹤90°，部分潤(rùn)濕或潤(rùn)濕；
3)當(dāng)θ=90°，是潤(rùn)濕與否的分界線；
4)當(dāng)θ﹥90°，不潤(rùn)濕；
5)當(dāng)θ=180°，*不潤(rùn)濕。
毛細(xì)現(xiàn)象中液體上升、下降高度h。h的正負(fù)表示上升或下降。
浸潤(rùn)液體上升，接觸角為銳角；不浸潤(rùn)液體下降，接觸角為鈍角。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)/(液體密度*重力加速度g*液面半徑R)。
上升高度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角/(液體密度*重力加速度g*毛細(xì)管半徑r)。
潤(rùn)濕性問(wèn)題與采礦浮選、石油開(kāi)采、紡織印染、農(nóng)藥加工、感光膠片生產(chǎn)、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關(guān)系。
接觸角主要用途：研究固/液界面特性、固體的表面性質(zhì)、液體對(duì)固體的潤(rùn)濕性以及液體在固體基底上的擴(kuò)散或吸附性：
● 基底上(如薄膜、金屬、多聚物、木塊等)涂層(如油漆、膠水、硅樹(shù)脂等)的吸附
● 液體(如墨水或化學(xué)試劑)在紙張上的擴(kuò)散和潤(rùn)濕性
● 物理和化學(xué)表面處理(等離子體處理等)
● Si片的清洗控制(半導(dǎo)體工業(yè)中Si片清洗后的表面化學(xué)特性)
● 多聚物基底上的礦物材料吸附性