
滾動角(Roll-off Angle)定義:又稱"滾落角",指當放置有液滴的固體表面被緩慢傾斜時,液滴從"靜止狀態"轉為"滾動脫離表面"瞬間,固體表面與水平面的夾角。反映液滴在固體表面的滾動阻力,與液滴的表面張力、固體表面的粗糙度、液固間的粘附力等相關。通過接觸角測定儀配備的傾斜平臺,可以精確控制基底的傾斜速度并自動識別液滴開始滾動的臨界角度。 滾動角越小,說明液滴越容易在固體表面滾動(如超疏水表面的滾動角通常很小,液滴易滾落)。典型場景:評估超疏水/超親水材料的表面性能,比如自清潔材料(如荷葉表面)的滾動角測試,判斷液滴能否帶走表面污染物。
滑動角(Sliding Angle)定義:指液滴在固體表面發生"滑動運動"時,固體表面所需傾斜的角度。與滾動角不同,滑動時液滴自身形狀基本不變,整體沿表面平移,而非繞接觸點滾動。物理本質:主要取決于液固間的滑動摩擦力,而非滾動阻力,通常出現在液滴與固體表面粘附力較強、液滴體積較大或表面粗糙度較低的場景中。現代接觸角測定儀能夠通過高速攝像系統區分液滴的滾動和滑動模式,為滑動角的準確測量提供技術保障。 典型場景:液滴在相對親水或表面較光滑的固體表面運動時,更易觀察到滑動現象,其滑動角的測量可用于評估表面的摩擦特性及液固粘附強度。
在實際研究中,部分場景下可能會對二者的表述有混淆,但從嚴格的物理定義來看,二者的運動機制和測量內涵全不同,需根據液滴的具體運動狀態區分。此外,滾動角和滑動角均與前文提到的動態接觸角(前進角、后退角)相關,其數值大小會受接觸角滯后現象的影響。