接触角的测试方法（二）

三、渗透法（透过测量法）（Washburn Method）：

主要用于检测粉末的接触角。为了将粉末压实在内径均匀的中空管中，要求管的底部允许液体自由通过，但不允许粉末泄漏。粉末颗粒之间的间隙相当于一束毛细管。当管的底部接触液位时，毛细管作用将允许能够润湿粉末表面的液体渗透到粉末柱中。粉末的接触角可以通过在压实的粉末柱中测试具有已知表面张力的液体的渗透性来测试。渗透性测试方法包括渗透高度法（也称为渗透平衡法）和渗透速度法：传输高度法：在毛细管力的作用下，粉末柱中的液位会上升，最大上升高度h由以下公式确定：

h=-2·γ·cosθ/（ρ·g·r）（2）

（2） 其中γ是液体表面张力θ是接触角ρ是液体密度值，g是重力加速度，r是粉末柱的等效毛细管半径。由于无法直接测量粉末柱的r值，通常使用标准的液体校正方法来解决这个问题，即首先测量已知表面张力、密度和接触角为0的液体对所研究粉末的传输高度。r的值是通过计算此时的传输高度来计算的。然后使用另一种液体来测量和计算接触角值。

由于粉末柱的有效毛细管半径与其粒度、形状和填充紧密性之间的密切关系，确保样品填充方法的一致性很重要。此外，还需要足够的平衡时间来确保实现最大的毛细管上升。

B.渗透速度法：根据Washburn方程，如果液体由于毛细管作用而渗透到半径为r的毛细管中，则平方△ 在渗透过程中，由于压缩粉末柱中的气体而引起的压差的P2是时间t的函数。方程为：

△P2=[（β·γ·cosθ）÷η]×t（3）

（3） 式中，β是与粉末柱本身财产相关的参数γ是液体表面张力η是液体粘度；θ是润湿接触角。使ΔP2 t图将产生一条近似的线性直线，计算斜率K，得到：

K=（β·γ·cosθ）÷η（4）

从而获得：

θ=arcos（K·η）÷（β·γ）（5）

（5） 式中，η/γ仅与润湿液体的财产有关，可通过查表以及K值获得。关键是确定β值。通常，实验是用对样品具有零度润湿角的液体进行的，即完全可润湿的液体（润湿性最好的液体，对应的接触角为0°），以获得对应的β。它可以用于在相同的实验条件下测试其他液体与粉末之间的接触角。