水滴角测试仪的测试结果受哪些因素影响?

 

1.样品特性因素

 

表面平整度：样品表面若有划痕、凹陷或凸起，会改变液滴的实际接触形态，导致测量的接触角偏大或偏小。

 

表面清洁度：样品表面残留油污、灰尘或指纹，会破坏表面的原始浸润性，使液滴无法正常铺展或收缩，影响测试结果。

 

表面均匀性：若样品为复合材料或表面有涂层不均的情况，不同区域的浸润性差异会导致同一样品不同位置的测试结果不一致。

 

2.测试环境因素

 

温度与湿度：温度会影响液体的表面张力（如温度升高，水的表面张力降低），湿度则可能导致样品表面吸附水汽或液体挥发，两者均会间接改变水滴角数值。

 

气流干扰：测试环境中存在气流（如通风口附近），会吹动液滴变形或偏移，导致仪器无法准确捕捉液滴轮廓，进而产生测量误差。

 

3.仪器参数因素

 

液滴体积：液滴体积过大易因重力作用变形，体积过小则难以清晰捕捉轮廓，通常需控制在2-5μL的标准范围，否则会导致结果偏差。

 

针头位置：针头与样品表面的距离过近可能触碰样品，过远则液滴下落时易受气流影响，两者均会导致液滴无法垂直落在样品表面，影响接触角计算。

 

图像分析算法：不同仪器的图像分析算法（如圆法、椭圆法、Young-Laplace法）适用于不同形态的液滴，选择不当会导致计算结果不准确（如非球形液滴用圆法计算会产生较大误差）。

 

4.操作方法因素

 

液滴滴落方式：手动滴液时，若针头移动速度不均或用力不当，会导致液滴大小不一致；自动滴液若参数设置错误（如滴液速度），也会影响液滴形态。

 

测量时机：液滴落在样品表面后，需在稳定的“平衡接触角”状态下测量（通常为滴落1-3秒后），过早测量会因液滴未稳定导致结果偏小，过晚则可能因液体挥发导致结果偏大。

 

重复测量次数：单次测量随机性强，未按标准进行3次以上重复测量并取平均值，会使结果缺乏代表性。