kontaktvinkelhysterese

Kontaktvinkelhysterese beskriver forskellen mellem den fremadgående og den tilbagetrækkende kontaktvinkel for en dråbe væske på en fast overflade. Den fremadgående vinkel måles, når dråben begynder at sprede sig ved øget volumen eller påvirkning, og den tilbagetrækkende vinkel måles, når dråben trækker sig sammen ved reduceret volumen eller ved hældning af overfladen. Forskellen mellem disse vinkler udgør hysterese og afspejler den energi, der kræves for at flytte kontaktlinjen mellem væske, gas og solid.

Årsagerne er primært pinning af kontaktlinjen ved overfladefunktioner som ruhed, kemisk heterogenitet og kontaminering. På mikroskopisk skala kan kanter, defekter og forskellig overfladebehandling fastholde kontaktlinjen og gøre det sværere at udvide eller trække dråben tilbage. På overflader kan to tilstande forekomme: Wenzel-tilstand, hvor væsken følger ruheden, og Cassie-Baxter-tilstand, hvor dråben ligger delvist på luftlommer. Begge tilstande kan give betydelig hysterese.

Måling udføres normalt med kontaktvinkelsmåling (goniometri) eller tilhørende metoder, hvor man ændrer volumen eller hælder overfladen for at opnå henholdsvis fremadgående og tilbagetrækkende vinkler. Hysterese opgives ofte som forskellen theta_A − theta_R, hvor theta_A er den fremadgående vinkel og theta_R den tilbagetrækkende.

Betydning: Kontaktvinkelhysterese er central for vådhed og vedhæftning i coating, print, mikroflytning og kondenserende overflader. Den giver en indikation af overfladens ruhed og heterogenitet og kan påvirkes af overfladebehandling og teksturering.