尽管是开创性的,但Wenzel模型有严格的适用条件和明显局限性:
对亚稳态的忽略:这是最关键的局限。对于疏水表面,液体可能无法渗透凹槽,而是被空气垫托起,形成 “复合接触" 状态(即 Cassie-Baxter 状态)。Wenzel 模型无法描述这种状态。
结构敏感性:模型只考虑了粗糙度因子 r,而未考虑微观结构的具体形状和尺度。相同 r 的不同结构可能导致全不同的润湿行为。
无法解释超疏水:许多超疏水表面(接触角 > 150°)实际上处于 Cassie 状态,其接触角远大于 Wenzel 方程的计算值。
机械稳定性差:处于 Wenzel 状态的疏水表面,其疏水性对压力敏感,容易不可逆地转变为亲水的 Wenzel 状态。