Kontaktvinkelmåling

Kontaktvinkelmåling er en teknikk for å vurdere wettability eller hvor godt en væske våtner en fast overflate. Den målte verdien er kontaktvinkelen dannet mellom væske-damps grensesnittet og overflaten, og den gir et mål på overflatehett og adhesjon mellom de to fasene. Målingen forutsetter ofte at overflaten er plan og homogene, eller at området som analyseres er representativt for overflaten.

Den vanligste metoden er sessil-drop-metoden, hvor en liten dråpe av væske anbringes på en ren flat prøve og bildet av dråpen brukes til å beregne vinkelen. Instrumentering inkluderer et goniometer, et mikroskop eller kamera og analyseprogramvare som tilpasser dråpeformen til å utlede kontaktvinkelen. Alternative metoder inkluderer captive bubble (for prøver under vann) og Wilhelmy plate (for dynamiske målinger og beregning av overflateenergi). Målingen kan være statisk eller dynamisk, hvor man registrerer advancing- og receding-vinkler og dermed hysterese.

Prosedyren innebærer vanligvis prøvingsforberedelse som renhold av overflaten, kontroll av temperatur og atmosfæriske forhold, samt presis volumkontroll av væsken. Resultatet kan brukes til å estimere overflateenergi, vurdere belegg eller adhesjonsegenskaper og evaluere materialer som rettes mot belegg, emballasje, medisinske overflater og korrosjonssikre systemer.

Begrensninger inkluderer påvirkning av overflatestruktur og heterogenitet, overflateforurensning, dråpestørrelse og fordampning, samt avvik mellom kontaktvinkelen og den faktiske wettability ved kompleks geometri eller ruhet. Tolkingen krever ofte kontekst med materialegenskaper og anvendelseskrav.