稱重法動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x通過(guò)高精度電子天平實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)固體樣品在液體中浸入/拔出過(guò)程中所受潤(rùn)濕力變化,從而計(jì)算前進(jìn)角、后退角及接觸角滯后,廣泛應(yīng)用于纖維、薄膜、粉末壓片及涂層材料的表面能表征。其優(yōu)勢(shì)在于可測(cè)動(dòng)態(tài)過(guò)程、適用于不規(guī)則樣品,但對(duì)操作細(xì)節(jié)敏感。掌握
稱重法動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x常見(jiàn)故障的科學(xué)解決方法,是實(shí)現(xiàn)測(cè)得穩(wěn)、算得準(zhǔn)、析得明的關(guān)鍵。

一、基線不穩(wěn)定或零點(diǎn)漂移
原因:天平未預(yù)熱、環(huán)境振動(dòng)、氣流擾動(dòng)或樣品夾持松動(dòng)。
解決方法:
開機(jī)預(yù)熱≥30分鐘,確保傳感器熱平衡;
將儀器置于防震臺(tái),關(guān)閉空調(diào)、門窗,避免人員走動(dòng);
使用剛性?shī)A具牢固固定樣品,防止微幅晃動(dòng);
每次測(cè)試前執(zhí)行“去皮”或“清零”,并在防風(fēng)罩內(nèi)操作。
二、潤(rùn)濕力曲線噪聲大或突跳
原因:液體表面污染、樣品表面不潔、液面高度不準(zhǔn)或探針觸碰容器壁。
解決方法:
使用新鮮高純液體(如超純水、乙二醇),每次測(cè)試更換;
樣品測(cè)試前用等離子清洗或溶劑超聲處理,去除油污;
精確調(diào)節(jié)液面至初始接觸點(diǎn)(可通過(guò)顯微鏡輔助定位);
確保樣品垂直下降,全程不接觸容器內(nèi)壁。
三、測(cè)得接觸角值異常偏高或偏低
原因:樣品表面粗糙度未校正、密度輸入錯(cuò)誤、液體表面張力不準(zhǔn)或算法參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤。
解決方法:
在軟件中正確輸入樣品周長(zhǎng)、密度及液體表面張力(如水25℃時(shí)為71.97mN/m);
對(duì)粗糙或多孔樣品,結(jié)合AFM或SEM數(shù)據(jù)進(jìn)行修正;
驗(yàn)證Wilhelmy方程參數(shù)(F=γ·P·cosθ)中周長(zhǎng)P是否準(zhǔn)確;
使用標(biāo)準(zhǔn)參考材料(如PTFE板,θ≈110°)進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證。
四、前進(jìn)角與后退角差異過(guò)大或滯后異常
原因:浸入/拔出速度過(guò)快、液體蒸發(fā)、樣品吸液或表面化學(xué)不均。
解決方法:
控制升降速率在0.01–0.1mm/s(推薦0.05mm/s),避免動(dòng)力學(xué)效應(yīng)干擾;
測(cè)試過(guò)程加蓋防蒸發(fā)罩,尤其對(duì)低沸點(diǎn)液體(如乙醇);
對(duì)吸水性材料(如紙張、棉纖維),縮短測(cè)試時(shí)間或改用非極性液體;
多點(diǎn)測(cè)量取平均,排除局部污染影響。