接触角计算器是一种用于测量液体对表面的润湿性的工具。它确定液相、固相和气相界面形成的角度。该接触角有助于评估液体和固体表面之间的相互作用，为材料科学、表面工程和流体动力学等领域提供有价值的见解。接触角越小，润湿性越好，而接触角越大，润湿性越差。
接触角计算器公式
接触角使用以下公式计算：
接触角 (θ) = arccos((γ_sv – γ_sl) / γ_lv)
配方成分详细
- γ_sv（固体和蒸汽之间的表面张力）：固体与周围蒸汽界面处的表面能。
- γ_sl（固体和液体之间的表面张力）：固体和液体界面处的表面能。
- γ_lv（液体和蒸汽之间的表面张力）：液体与周围蒸汽界面处的表面能。
- θ（接触角）：液相、固相和气相界面形成的角度，通常以度表示。
假设
- 该系统处于热力学平衡状态。
- 表面是均匀的和各向同性的。
- 没有外力（例如重力）能够显著扭曲液滴。
一般术语表
以下是常见物质的典型表面张力值的参考表：
| 物质 | γ_lv（毫牛/米） | 固体表面的典型接触角（°） |
|---|---|---|
| 水 | 72.8 | ~0（超亲水）至 150（超疏水） |
| 乙醇 | 22.1 | 10-30 |
| 甘油 | 63.4 | 30-60 |
| 水星 | 485 | 〜140 |
该表快速概览了表面张力值和预期接触角，有助于解释结果。
接触角计算器示例
让我们计算一下固体表面上液滴的接触角。给出以下参数：
- γ_sv（固体和蒸汽之间的表面张力）：40毫牛/米
- γ_sl（固体和液体之间的表面张力）：30毫牛/米
- γ_lv（液体和蒸汽之间的表面张力）：50毫牛/米
计算公式：
将值代入公式：接触角 (θ) = arccos((γ_sv – γ_sl) / γ_lv)
接触角（θ）= arccos（（40 – 30）/ 50）
接触角 (θ) = 反余弦(10 / 50) = 反余弦(0.2)。
使用科学计算器：接触角（θ）≈78.46°。
解读：
计算出的接触角约为 78.46°，表明液体对固体表面具有中等润湿性。
最常见的常见问题解答
接触角告诉我们有关表面的什么信息？
接触角提供了有关表面润湿性的信息。角度越小，润湿性越好（亲水表面），角度越大，润湿性越差（疏水表面）。
接触角在工业上是如何应用的？
接触角 测量 用于各个行业，以评估防水、涂装和电子制造等领域的涂层、清洁度、附着力和材料兼容性。
接触角可以超过90度吗？
是的，接触角大于 90° 表明液体不能很好地在表面扩散，这是疏水表面的特征。