四大判断方法(从易到难)方法一:接触角滞后性分析(常用、有效)这是区分两种状态可靠的指标之一。实验:测量液滴在表面上的前进接触角和后退接触角,并计算两者的差值(即接触角滞后)。判断标准:Cassie状态迹象:接触角滞后很小(通常10°)。液...
a)计算材料的本征接触角这是r值经典和重要的应用之一。对于粗糙表面,你无法直接测量其本征接触角θ。但如果你能通过其他技术独立测量出表面的r值,再结合接触角测量仪测得的表观接触角θ*,你就可以利用Wenzel公式反算出本征接触角。这允许研究人...
对于一个特定的液-固体系在某一时刻的平衡状态,Wenzel模型和Cassie-Baxter模型是相互排斥的,不能同时适用。这两种模型为描述液滴在粗糙表面上两种不同的、稳定的(或亚稳定的)状态。一个液滴在同一时刻只能处于其中一种状态,因为一个...
1.超亲水表面的设计与解释这是Wenzel模型最成功、最直接的应用领域。通过构建粗糙结构,可以显著增强亲水材料的亲水性,甚至实现接触角接近0°的“超亲水”现象(液体全铺展)。经典案例:二氧化钛(TiO₂)薄膜。本身具有亲水性,在经过处理形成...
1.液体能够并确实全润湿表面粗糙结构亲水表面(θ_Y2.表面粗糙度较大且无尖锐突变如果表面粗糙结构的开口较大、坡度较缓,液体从接触到全浸润的能垒很低,很容易达到稳定的Wenzel状态。相反,具有“再入”或悬突结构(如同倒置的蘑菇)的表面则会...
是理解粗糙表面润湿性的起点,明确了“粗糙度增强效应”原则。表面设计指导:制备超亲水表面:应选择亲水材料并构建微纳复合粗糙结构。重要警示:单纯用疏水材料构建粗糙表面并不一定能获得稳定的超疏水表面,成功的设计需要精心调控结构以稳定在Cassie...
接触模式:Wenzel为均匀接触,液体全润湿粗糙结构;Cassie为复合接触,液体与固体尖和截留的空气接触。数学模型:Wenzel:cosθ_W=r·cosθ_Y;Cassie为:cosθ_CB=f_s·cosθ_Y+(f_s-1)f_s是...
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...