在材料科學(xué)、化工、生物醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域，表面潤濕性能都是衡量材料優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)之一。水滴在材料表面是迅速鋪展還是凝聚成珠？液體在材料表面的流動難易程度如何？這些問題的答案，都藏在動態(tài)接觸角測試儀所測得的前進(jìn)角與后退角之中。
要理解前進(jìn)角與后退角的意義，首先要明確接觸角的基本概念。接觸角是指液體在固體表面形成的液-固-氣三相交點(diǎn)處，液體表面張力與固體表面張力之間的夾角，它直觀反映了液體對固體表面的潤濕程度。而動態(tài)接觸角測試儀的核心價值，在于突破靜態(tài)接觸角的局限，捕捉液體在固體表面動態(tài)變化過程中的角度差異，即前進(jìn)角與后退角。
前進(jìn)角，是指液體在固體表面逐漸鋪展、三相接觸線向前移動時測得的接觸角；后退角則是液體在固體表面收縮、三相接觸線向后移動時測得的接觸角。二者的差值被稱為接觸角滯后，這一差值正是揭示材料表面潤濕性能復(fù)雜性的核心。理想的光滑、均勻表面，前進(jìn)角與后退角幾乎相等，接觸角滯后極小；但實(shí)際材料表面往往存在微觀粗糙度和化學(xué)組成的不均勻性，這些因素會導(dǎo)致液體在鋪展和收縮過程中受到不同的阻力，從而使前進(jìn)角大于后退角。
動態(tài)接觸角測試儀通過精準(zhǔn)控制液體的添加或抽取速度，穩(wěn)定調(diào)控三相接觸線的移動狀態(tài)，再借助高精度光學(xué)成像系統(tǒng)捕捉接觸界面的輪廓，通過專業(yè)算法計(jì)算出前進(jìn)角和后退角的具體數(shù)值。這一測試過程，不僅能量化材料的基礎(chǔ)潤濕能力，更能反映材料表面的微觀結(jié)構(gòu)特征。
從前進(jìn)角到后退角的數(shù)值變化，為材料表面性能的優(yōu)化提供了明確方向。在工業(yè)涂裝領(lǐng)域，通過調(diào)控涂料配方使基材的前進(jìn)角降低、后退角穩(wěn)定，可確保涂料均勻鋪展并牢固附著；在醫(yī)-用材料領(lǐng)域，優(yōu)化材料表面的前進(jìn)角和后退角，能提升材料與人體組織液的相容性，減少排斥反應(yīng)?？梢哉f，動態(tài)接觸角測試儀通過解析前進(jìn)角與后退角的奧秘，為材料科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)應(yīng)用的升級提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐。
