Os resultados do teste do teste de ângulo de gota de água são afetados pelas características da amostra, o ambiente de teste, os parâmetros do instrumento e o método operacional, quatro fatores que podem levar diretamente ao desvio dos valores de medição.
1. Factores de características da amostra
Planitude da superfície: Se a superfície da amostra for arranhada, recebida ou protuberada, a forma de contato real das gotas pode ser alterada, resultando em ângulos de contato medidos grandes ou pequenos.
Limpeza da superfície: resíduos de óleo, poeira ou impressões digitais na superfície da amostra podem danificar a penetração original da superfície, impedindo que as gotas se espalhem ou contraam normalmente, afetando os resultados do teste.
Uniformidade da superfície: se a amostra for composta ou a superfície tiver revestimento desigual, as diferenças de penetração em diferentes áreas podem levar a resultados inconsistentes em diferentes locais da mesma amostra.
Teste de fatores ambientais
Temperatura e umidade: a temperatura pode afetar a tensão superficial do líquido (por exemplo, aumento da temperatura e diminuição da tensão superficial da água), enquanto a umidade pode causar a adsorção de vapor de água ou a volatilidade do líquido na superfície da amostra, ambos alterando indiretamente o ângulo das gotas.
Interferência do fluxo de ar: a presença de fluxo de ar no ambiente de teste (por exemplo, perto da abertura de ventilação) pode causar deformação ou desvio das gotas, o que resulta em erros de medição quando o instrumento não consegue capturar com precisão o perfil das gotas.
Fatores de parâmetros do instrumento
Volume de gotas: o volume de gotas é muito grande e propenso a deformação devido à gravidade, o volume é muito pequeno e difícil de capturar claramente o contorno, geralmente deve ser controlado na faixa padrão de 2-5 μL, caso contrário, levará a desvios do resultado.
Posição da agulha: a distância entre a agulha e a superfície da amostra pode tocar a amostra, e a distância excessiva da gota é vulnerável ao fluxo de ar, o que faz com que a gota não caia verticalmente na superfície da amostra, afetando o cálculo do ângulo de contato.
Algoritmos de análise de imagem: os algoritmos de análise de imagem de diferentes instrumentos (por exemplo, círculo, elipse, Young-Laplace) são aplicados a diferentes formas de gotas, e a escolha inadequada pode levar a resultados de cálculo imprecisos (por exemplo, o cálculo de gotas não esféricas com círculo pode gerar erros maiores).
Fatores do método operacional
Metodo de gotejamento: gotejamento manual, se a agulha se mover com velocidade desigual ou força inadequada, pode levar ao tamanho inconsistente das gotejas; A gota automática também afeta a forma da gota se os parâmetros forem configurados incorretamente (como a velocidade da gota).
Tempo de medição: após a gota cair na superfície da amostra, é necessário medir em um estado estável de "ângulo de contato equilibrado" (geralmente 1-3 segundos após a gota), medição precoce pode levar a resultados pequenos devido à instável gota, e tarde demais pode levar a resultados grandes devido à volatilidade do líquido.
Número de medições repetidas: uma única medição é aleatória e não realizar mais de três medições repetidas de acordo com o padrão e tomar a média, tornando os resultados não representativos.