接触角测量仪---Wenzel方程的公式与含义

当液体在粗糙固体表面达到平衡时，实际接触角 θᵥ（Wenzel 接触角）满足：cosθᵥ = r · cosθ₀。这一关系可通过接触角测定仪进行实验验证。

θᵥ：Wenzel 接触角，液体在粗糙固体表面实际形成的接触角（我们肉眼看到的角度）。该角度通常需借助高精度接触角测试仪进行测量。

r：表面粗糙度因子，固体表面 “实际接触面积" 与 “宏观投影面积" 的比值（r 永远 > 1，因为实际面积更大）。比如表面越粗糙、孔隙越多，r 越大（光滑表面 r=1，此时 Wenzel 方程就变回杨氏方程）。

θ₀：本征接触角（杨氏接触角），液体在该固体光滑表面上的接触角（用杨氏方程算出来的“原始角度"），代表固体本身的亲水 / 疏水属性：θ₀<90° 是亲水，θ₀>90° 是疏水。θ₀ 的准确获取通常依赖于在理想光滑表面上使用接触角测定仪进行测量。

Wenzel 模型表明，粗糙表面会放大材料原有的润湿倾向：亲水表面（θ₀ < 90°) 会因粗糙而更亲水（θᵥ 变小），疏水表面（θ₀ > 90°) 则会更疏水（θᵥ 变大）。这种润湿行为的量化分析，正是现代接触角测试仪的重要应用场景之一。

综上所述，从 θ₀ 到 θᵥ 的转变，不仅是一个理论模型，更是可通过接触角测试仪观测和验证的实际现象。