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氣凝膠作為一種具有超低密度、高孔隙率和優異隔熱性能的多孔材料,在能源、環保、電子器件等領域展現出巨大的應用潛力。而氣凝膠的表面潤濕性(親水性或疏水性)直接影響其吸附性能、界面結合能力及實際應用效果。接觸角測試作為評估材料表面潤濕性的核心方法,在氣凝膠的研發和質量控制中具有重要作用。
氣凝膠接觸角測試需嚴格控制實驗條件,以確保數據準確性,主要步驟如下:
(1)樣品制備
清潔處理:使用壓縮空氣或氮氣吹掃表面,避免有機溶劑清洗導致表面改性。
平整固定:將氣凝膠樣品置于水平臺面,避免傾斜影響液滴形態。
(2)液滴沉積
測試液體選擇: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,過大會因重力變形,過小則難以準確測量。
(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Young-Laplace方程或切線法計算接觸角。
記錄左右接觸角平均值,減小局部不均勻性影響。
(4)動態接觸角測試(可選)
測量前進角(θ?)和后退角(θ?),分析表面粗糙度或化學梯度的影響。
接觸角測試是氣凝膠表面性能研究的關鍵手段,其數據可指導疏水改性、涂層優化及功能設計。通過精準的表征與調控,氣凝膠的潤濕性能將進一步拓展其在能源、環境等領域的應用潛力。