
前進角和后退角是動態接觸角的兩種核心表現形式。動態接觸角是相對"靜態接觸角"而言的概念,指液體在固體表面處于運動狀態(如鋪展、收縮、滲透等)時,固-液-氣三相接觸線處的接觸角。它反映了液體與固體表面相互作用的動態過程,而非靜態平衡狀態下的穩定角度。
前進角:當液體在固體表面逐漸鋪展、三相接觸線向前移動時,此時測量得到的動態接觸角稱為前進角(通常用θ?表示)。比如在毛細管上升、液體滴加擴展的過程中,接觸角多表現為前進角,其數值通常較大。
后退角:當液體在固體表面逐漸收縮、三相接觸線向后移動時,此時測量得到的動態接觸角稱為后退角(通常用θ?表示)。比如液體蒸發、被外力吸走時,接觸角多表現為后退角,其數值通常較小。
在動態接觸角的精確測量中,水滴角測試儀發揮著關鍵作用。該儀器不僅能夠實時記錄三相接觸線的移動過程,還能通過自動計算獲得前進角和后退角的準確數值。
前進角和后退角是動態接觸角的兩個典型場景下的具體數值,屬于動態接觸角的范疇,但動態接觸角的概念更寬泛,還包括其他動態過程(如液體流動時)的接觸角。靜態接觸角是三相達到熱力學平衡時的接觸角,數值通常介于前進角和后退角之間。
前進角與后退角的差值稱為"接觸角滯后",這一參數能反映固體表面的不均勻性(如粗糙度、化學組成差異)等特性。借助水滴角測試儀的測量數據,研究人員可以更深入地分析表面特性對潤濕行為的影響機制。