接触角英文解释翻译、接触角的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 contact angle
相关词条:
1.wettingangle 2.angleofcontact 3.engageangle 4.contactanglr 5.angleoflap 6.contactangle
分词翻译:
接触的英语翻译:
contact; contiguity; get in touch with; meet; osculate; osculation; tangency
touch
【医】 c.; contact; contiguity; hapt-; hapto-; per contiguum; taction; tactus
touch
角的英语翻译:
corner; angle; cape; contend; horn; wrestle; role
【医】 angle; anguli; angulus; Broca's angle; cornu; cornua; gonio-; horn
专业解析
接触角(Contact Angle)是表面科学和界面化学中的核心概念,指在固、液、气三相接触点处,液体表面与固体表面之间的夹角(通常用θ表示)。这一参数直观反映了液体对固体表面的润湿性(Wettability)。
一、基础定义与物理意义
- 几何定义:当液滴在固体表面达到平衡时,在气-液-固三相边界点,液-气界面切线与固-液界面之间的夹角即为接触角(图1)。
- 润湿性判据(Young方程):
$$
costheta = frac{gamma{SV} - gamma{SL}}{gamma{LV}}
$$
其中 $gamma{SV}$、$gamma{SL}$、$gamma{LV}$ 分别为固-气、固-液、液-气界面的表面张力。
- 亲水性(θ < 90°):水易铺展(如玻璃)
- 疏水性(θ > 90°):水呈珠状(如荷叶)
- 超疏水(θ > 150°):特殊微纳结构表面
二、关键影响因素
- 表面能:高能表面(金属、玻璃)通常亲水,低能表面(塑料、蜡)疏水。
- 微观形貌:粗糙度可放大润湿性(Cassie-Baxter模型解释超疏水现象)。
- 液体性质:表面张力低的液体(如酒精)更易润湿固体。
三、应用领域
- 材料涂层:防水涂料、自清洁表面设计(仿生学应用);
- 微流体芯片:控制液滴运动路径(生物检测技术);
- 石油开采:评估岩层对油/水的吸附性;
- 印刷电子:确保导电墨水精确附着;
- 生物医学:植入器械表面改性(减少蛋白质吸附)。
四、测量方法
- 座滴法(Sessile Drop):光学轮廓仪分析液滴形态(最常用);
- Wilhelmy板法:通过受力平衡计算动态接触角;
- 毛细管上升法:适用于多孔材料。
权威参考文献:
- Young, T. An Essay on the Cohesion of Fluids. Philosophical Transactions of the Royal Society, 1805. (经典理论)
- American Chemical Society. Surface Wettability and Contact Angles. ACS Publications. (表面化学指南)
- Drelich, J. Contact Angles: From Past Mistakes to New Developments. Langmuir, 2019. (前沿进展综述)
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Terminology in Wettability Science. (标准术语定义)
网络扩展解释
接触角是描述液体在固体表面润湿行为的关键参数,其定义和应用可从以下几个方面详细阐述:
1.定义与几何意义
接触角(Contact Angle)指在固、液、气三相交界处,气-液界面的切线与固-液交界线之间的夹角(记为θ)。例如,当水滴在玻璃表面铺展时,接触角较小;若在荷叶表面形成球形,则接触角较大。
2.物理意义与杨氏方程
接触角反映了三种界面张力(固-气、固-液、液-气)的平衡关系,可通过杨氏方程(Young's Equation)表达:
$$
gamma{sv} = gamma{sl} + gamma{lv} costheta
$$
其中,$gamma{sv}$、$gamma{sl}$、$gamma{lv}$分别代表固-气、固-液、液-气界面张力。该公式由和6提供。
3.润湿性判断标准
接触角大小直接体现润湿程度:
- θ = 0°:完全润湿(如酒精在玻璃表面);
- θ < 90°:部分润湿,材料亲水;
- θ > 90°:不润湿,材料疏水(如水在疏水涂层表面)。
4.应用领域
接触角测量广泛应用于:
- 材料科学:评估涂层、纤维等表面改性效果;
- 工业检测:分析油墨附着力、清洁剂渗透性;
- 生物医学:研究细胞与材料的相互作用。
5.测量方法
常用技术包括外形图像分析法(通过液滴轮廓拟合计算θ)和称重法(通过液体重量变化间接推导)。
通过接触角分析,可定量揭示材料表面性质与液体行为的关联,为优化材料性能和工业流程提供重要依据。
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