光學(xué)接觸角測量儀能用于測量固體的表面自由能嗎？

能，而且測量固體的表面自由能是光學(xué)接觸角測量儀的一大主要測量功能。

通過測量一種或多種不同屬性的液體在固體表面上的接觸角，就能從獲得的接觸角值以及所采用液體的已知屬性值，借助合適的理論模型計算出固體表面的表面自由能。

由于固體表面的表面自由能不能夠通過實驗方法直接進(jìn)行測量，所以通過接觸角測量的間接方法是目前可用來測量/估算固體表面自由能的少數(shù)方法之一。這一方法不但可以得到固體表面自由能的總值，還可以得到對應(yīng)于分子間不同性質(zhì)相互作用力的各自貢獻(xiàn)（組分），如非極性相互作用的組分值和極性相互作用的組分值，這樣可以進(jìn)一步了解固體表面的屬性，尤其是表面經(jīng)過處理后，如通過等離子體處理后，表面極性相互作用的組分值往往會升高。

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       與單一測試液體的接觸角值相比，表面自由能通常是表征潤濕性和粘附性等表面特性的更強(qiáng)有力的指標(biāo)。這是因為表面自由能的測定涉及到不止一種不同化學(xué)性質(zhì)的測試液體，這可以更全面地了解固體表面分子的相互作用，特別是色散和極性相互作用。不僅表面自由能的總和，而且其組成對潤濕性和粘附性都有重要影響。

       通常，表面自由能是通過使用兩種或更多種不同的測試液體來確定的，這些液體依次被加液和測量。在此過程中，需要更換并重新定位加液單元，重新定位樣品表面，重新將液滴轉(zhuǎn)移到樣品表面，重新啟動接觸角計算，進(jìn)而計算表面自由能， 所有這些步驟都需要手動或自動重復(fù)。 因此，表面自由能的確定比單個接觸角值測量更復(fù)雜、更耗時。

       對此，德國LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測量儀引入了雙液滴測量模塊，基于特殊構(gòu)造的雙注射器直接自動加液單元（ADDD，見下圖），且軟件包含了相應(yīng)的雙液滴測量功能，使得表面自由能的測量可以像接觸角的測量一樣簡單快速地進(jìn)行。

一個ADDD加液單元可以配備多達(dá)兩個相同或不同尺寸的精密玻璃注射器，其中可以填充兩種不同的注射液體。因此，可以從兩個注射器中注射兩滴相同或不同體積的液滴，并置于樣品表面進(jìn)行測量，確定兩種不同液體的接觸角值，從而計算出表面自由能。