接觸角水滴角的定義及解析

當(dāng)液滴自由地處于不受力場影響的空間時，由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是當(dāng)液滴與固體平面接觸時，其最終形狀取決于液滴內(nèi)部的內(nèi)聚力和液滴與固體間的粘附力的相對大小。當(dāng)一液滴置于固體平面上時，液滴能自動地在固體表面鋪展開來，或與固體表面成一定的角度而存在，我們稱之為接觸角（Contact Angle），即在一固體水平平面上滴一液滴，固體表面上的固—液—氣三相交界點處，其氣—液界面和固—液界面兩切線把液相夾在其中所成的角，也稱浸潤角或潤濕角（Wetting Angle）。用符號θ表示，單位度（°）。

 一液滴在水平固體表面上，當(dāng)固—液—氣三相達(dá)到熱力學(xué)平衡時，形成的接觸角與各界面張力之間符合楊氏方程（Young's Equation）式：
                    γ_LG·cosθ=γ_SG-γ_SL          (1)
(1)式中γ_LG、γ_SG、γ_SL分別為液—氣、固—氣和固—液的界面張力，θ為液體與固體間的界面和液體表面的切線所夾（包含液體）的角度，即接觸角。θ范圍在0～180°之間，是反應(yīng)液體與固體潤濕性關(guān)系的重要尺度：
A. 當(dāng)θ=0°，時為鋪展（全潤濕）
B. 當(dāng)θ＜90°時為潤濕（親水）
C. 當(dāng)θ=90°時為潤濕與否的分界標(biāo)準(zhǔn)
D. 當(dāng)θ＞90°時為不潤濕（疏水）

E. 當(dāng)θ=180°時為全不潤濕（是不可能的理想狀態(tài)，因液體與固體間的相互吸引力總會存在）