在测角学中，接触角指的是在固体表面与该表面上的液滴相交处形成的夹角。它是表面科学和材料表征中用于了解表面润湿特性的一个关键参数。接触角提供了有关液体在固体表面扩散或润湿程度的信息。
接触角受多种因素的影响，包括表面粗糙度、表面化学特性以及固体和液体的表面能。不同的接触角表明表面的不同润湿表现，例如亲水表面（低接触角、高润湿性）或疏水表面（高接触角、低润湿性）。测角法是对这些接触角的测量和分析。
使用测角法测量接触角的行业
许多行业使用测角法测量其产品或设备上的接触角。例如：
- 纳米技术
- 半导体
- 纺织品和纤维
- 聚合物和塑料
- 杀虫剂
- 石油和天然气
- 硬盘驱动器
杨氏方程
杨氏方程用于描述内聚力和附着力的相互作用，并计算表面能。
接触角大于90度的液滴是疏水的。这种情况的特点是润湿性差，粘附性弱，固体表面的自由能低。亲水液滴的接触角不大。这种状态表明润湿性、粘附性和表面能都得到了改善。
接触角测量类型
静态接触角
静态接触角又称接触角，是指液体表面与固体表面接触点的切线与固体表面之间形成的角。当液滴处于平衡状态（液滴的大小或形状不会随时间发生变化）时，它是液体在固体表面的润湿表现的测量值。
接触角经常被用于评估清洁度。有机污染物会抑制亲水表面的润湿，并增大接触角。随着表面得到清洁和处理，消除了杂质，其润湿性会改善，表面能会增加，接触角通常会减小。
接触角经常被用于评估清洁度。有机污染物会抑制亲水表面的润湿，并增大接触角。随着表面得到清洁和处理，消除了杂质，其润湿性会改善，表面能会增加，接触角通常会减小。静态接触角也会受到表面粗糙度的影响。
动态接触角测量是指在移动液滴上测量接触角。这包括但不限于倾斜板接触角测量、体积加减和随时间变化的研究。
随时间变化的动态研究
研究人员经常会监测一段时间内的接触角，以研究吸收、蒸发以及Cassie到Wenzel过渡态等不寻常现象的影响。其他随时间变化的研究会探究接触角在一段时间内如何随着环境条件（如温度和湿度）的变化而变化。在某些情况下，液滴会因为添加了可增加或减少表面张力的化学物质而发生变化。
近年来，许多学者都在研究Cassie和Wenzel状态，以便更好地理解超疏水性。在Cassie状态下，一滴水位于粗糙表面的顶部，其下方有气隙，如下图所示。
倾斜板法
倾斜板法是在固体表面倾斜0°至90°的情况下，测量固着液滴左右两侧的接触角。由于表面倾斜，重力会导致下坡侧的接触角增大。
使用DSX1000显微镜测量接触角
研究带涂层的木质表面的接触角
使用DSX1000显微镜倾斜机架和3倍物镜测量水滴在各种涂层上的接触角。
DSX1000系统的软件功能非常强大，可以轻松测量接触角和表面粗糙度。这里我们重点讨论接触角。
接触角的测量如下。
从上述结果可以推断出，接触角值的变化取决于涂层，这反映了液体、固体和蒸汽分子相互作用的相对强度。
我们还测量了未加工芒果木上的接触角和加上涂层后的接触角。
我们在没有涂层的表面上也观察到了同样的低接触角。
扩展测量能力：表面粗糙度
我们的DSX1000显微镜还能够测量木材涂层前后的表面粗糙度。
基于显微镜捕捉到的3D图像，可以评估线轮廓和区域粗糙度的标准Ra和Sa参数。
本文部分内容改编自“奥林巴斯DSX1000还可用作接触角测角仪。” 原文作者为IR Technology Services Pvt Ltd.的应用专家Gyanesh Singh。要参考原文，请登录以下网址：www.irtech.in/uncategorized/olympus-dsx1000-microscope-a-contact-angle-goniometer/
