接觸角

　　在固、液、氣三相交界處，自固-液介面經過液體內部到氣- 液介面之間的夾角稱為接觸角，通常以θ表示(見圖)。

將一滴液體，放在一均勻平滑的固體表面上，一種情況是液體完全展開覆蓋固體表面，另一種情況是液滴與固體表面形成一定角度停留於表面上。液體在固體表面上的接觸角與固-氣介面自自由能 γ _{S G}、固-液界面自由能 γ _SL及液體的表面張力 γ _{L G}之間的關系，服從楊氏潤濕方程：

γ_SG-γ_SL＝γ_LGcosθ

此方程可看作在固、液、氣三相交界處，三個界面張力之間平衡的結果。接觸角的大小，可以反映液體對固體表面的潤濕情況，接觸角愈小，潤濕得愈好。

　　通過測定接觸角和液體的表面張力，利用楊氏潤濕方程，可以得到粘附功、粘附張力、鋪展系數的值，並能對各種潤濕過程能否自動進行作出判斷（見鋪展）。

　　接觸角的測定方法大體分為三類：①角度測量法，觀測液滴或氣泡在固體表面上的外形，並在固、液、氣三相交點處作切線，用量角器直接量角度；②長度測量法，通過對在固體表面上液滴的高度、寬度等的測量，計算出接觸角，如液滴最大高度法、吊片法等；③重量法，利用吊片法測定液體表面張力的原理，可以測定液體對固體（吊片）的接觸角。

　　在測量接觸角時，若在固－液界面擴展後測量，此接觸角稱前進角，通常以θ_A表示；若在固－液界面縮小後測量，此接觸角為後退角，用θ_R表示。通常前進角與後退角的數值不等，兩者之差值(θ_A-θ_R)叫做接觸角滯後。造成接觸角滯後現象的主要原因是液體或固體表面被污染，固體表面的粗糙不平和不均勻性，以及某些高聚物表面上大分子鏈段的流動性。表面的不平不僅影響接觸角滯後，而且還影響接觸角數值。粗糙度對接觸角的影響可用溫策爾方程表示：

γ＝cosθ′/cosθ

式中 γ為粗糙因子，是表面粗糙化後的真實表面積與表觀表面積之比。 θ′為在粗糙化表面上的接觸角。 θ為在平滑表面上的接觸角。當 θ＜90°時，表面愈粗糙， θ′值愈小；而當 θ＞90°時，表面粗糙化使 θ′變大。