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氣凝膠作為一種具有超低密度、高孔隙率和優(yōu)異隔熱性能的多孔材料,在能源、環(huán)保、電子器件等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。而氣凝膠的表面潤(rùn)濕性(親水性或疏水性)直接影響其吸附性能、界面結(jié)合能力及實(shí)際應(yīng)用效果。接觸角測(cè)試作為評(píng)估材料表面潤(rùn)濕性的核心方法,在氣凝膠的研發(fā)和質(zhì)量控制中具有重要作用。
氣凝膠接觸角測(cè)試需嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件,以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,主要步驟如下:
(1)樣品制備
清潔處理:使用壓縮空氣或氮?dú)獯祾弑砻妫苊庥袡C(jī)溶劑清洗導(dǎo)致表面改性。
平整固定:將氣凝膠樣品置于水平臺(tái)面,避免傾斜影響液滴形態(tài)。
(2)液滴沉積
測(cè)試液體選擇:常用去離子水(高極性)、二dian甲烷(非極性)或乙二醇(中等極性)。
液滴體積控制:2~5 μL,過(guò)大會(huì)因重力變形,過(guò)小則難以準(zhǔn)確測(cè)量。
(3)圖像采集與分析
采用高分辨率攝像頭拍攝液滴輪廓,通過(guò)Young-Laplace方程或切線法計(jì)算接觸角。
記錄左右接觸角平均值,減小局部不均勻性影響。
(4)動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試(可選)
測(cè)量前進(jìn)角(θ?)和后退角(θ?),分析表面粗糙度或化學(xué)梯度的影響。
接觸角測(cè)試是氣凝膠表面性能研究的關(guān)鍵手段,其數(shù)據(jù)可指導(dǎo)疏水改性、涂層優(yōu)化及功能設(shè)計(jì)。通過(guò)精準(zhǔn)的表征與調(diào)控,氣凝膠的潤(rùn)濕性能將進(jìn)一步拓展其在能源、環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
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