如何通过接触角测量来评估表面清洁度?

表面清洁是许多工业领域的重要课题。在涂料、绘画或印刷等应用中特别需要在其他材料上添加一些东西。如果涂覆涂层的表面不干净，则涂层与基材之间的附着力通常较差。在工业环境中，有许多不同的方法来确保表面清洁度，例如密集的洗涤循环或等离子清洗。但是你怎么能确定清洁过程是有效的呢?或者也许你花了太多时间来确保表面清洁，而其实少花点时间就足够了。接触角测量提供了一种快速、灵敏的方法来评估不同清洗工艺的有效性。它也可以作为质量控制的工具，以确保合适的表面性能。

用接触角评价金属表面的洁净度

干净的金属表面具有较高的表面自由能，可以看作是低的水接触角。理论上，原生金属表面具有极高的表面自由能，甚至超过1000 mN/m，这是由于将金属原子结合在一起的强金属键。然而，由于表面能如此之高，在实际操作中，完全清洁的金属会立即与空气中的分子发生反应，表面立即被污染。因此，理论上的表面自由能值在实践中从未测量过，但在干净的表面和明显污染的表面之间仍然存在明显的差异。

在金属上添加涂层之前，需要清洗以去除油脂或其他污染物。在下表[1]中，铜和镍表面的水接触角是在任何清洁程序之前和之后立即测量的。在肥皂溶液中进行超声波清洗后，大部分污染物已经被去除，但可以通过额外的清洗步骤进一步降低接触角。

用接触角评价聚合物表面的洁净度

对于聚合物，使用水接触角测量并不是那么简单。这是因为清洁聚合物表面的水接触角通常相当高。如果查看上表，污染的特氟龙表面的水接触角比您所假设的原生特氟龙表面的水接触角要低(120°是典型的报告值)。最后一个清洁步骤是用剃须刀片进行平整，这似乎会使接触角增加得更高，但这是因为增加了粗糙度，而不是增加了表面清洁度。

为了评估聚合物表面的清洁度，测量前进和后退的接触角是有用的。从下面的数据中可以特别看出，所有样品在清洗前后的后仰接触角都有明显的差异。

如果您想了解更多关于如何使用接触角测量来预测粘附性的信息，请通过下面的链接观看网络研讨会。