ASTM D5946-2017 接触角标准整理

在本文开始前，还是得对静态接触角，动态接触角的概念做一下说明。
静态接触角，就是一个液滴体积不改变的情况下被转移到固体表面测量所得的值。文中会提到有吸收或者铺展过程，但这个是接触角随时间变化的结果，并非真的动态接触角。动态接触角，应有在外部变化下造成液固界面替代气固界面的过程。如原有液滴增加或者减少液体；再如一根正在浸入液体中的纤维，液膜与纤维形成的接触角，此时就是真·动态接触角。

先上表格

Note1

ISO 15989与ASTM D 5946
计算润湿张力的公式，必须明确是塑料薄膜才能采取此计算公式。Tips：不同行业存在不同的润湿张力计算公式。
这里的θ是测试接触角值，其余都是常数。而在两个标准中，水接触角VS润湿张力对应表格数值差别源自于k1和k2取值的不同ASTM D 5946中 k1:0.75~0.9, k2:0.35~0.46。
ISO 15989中 k1:0.75～0.9, k2:0.035～0.046。

Note2

ASTM D 5725 标准内容一些技术参数/测量信息要求，现在的一些设备也不一定能满足，如接触面面积（contactarea），光源系统校准（light calibration）。全文对不同测试样品可能发生的情况进行极为详细的描述。该标准已被废除，仍不失是一份好的学习资料。

Note3

ASTMD 7334

该标准在定义及讨论处明确定义了前进角：增加任何体积，液滴会增加接触面，且声明该标准提及接触角为该角。但令人疑惑的一个点是，在自动化仪器里建议体积为5ul，该体积测得接触角很有可能是静态接触角！且它在操作过程中，建议针尖距离样品表面3mm， 液滴滴到样品表面Zui初始时候接触角。之后没有对液滴加液或者其他操作。我将该标准重新划分为静态接触角范围。

Note4

ASTM D 7490该标准包含固体表面张力（表面能）计算，采用的算法为OWRK。引用的液体信息（标准液体的极性色散分量）与ISO类似标准不同。此标准里二碘甲烷是带有极性分量的（1.3mN/m），而非通常认为的0.

Note5

GB/T 22638.9-2016值得拿出来说的是，该标准中除直接测量接触角外，还提供的方法换算接触角——测量10uL水滴接触面的直径，换算成接触角。这思路，不就是简易的顶视法测量接触角的算法嘛？

Note6

GB/T 30447-2013 该标准内采用的是录像（多帧）连续分析，这是一种好方法。针头问题：这里面引用YY/T0282-2009 注射针标准，仅对针头外径进行规定。而在该标准里，针尖是有刃口的。如下图：

用此形状针头做前进角时可能会有一些影响。一个是动态接触角的令人迷惑的操作： 从2uL增加到10uL，再吸走，取体积平台区对应的接触角为前进角。那么问题来了：如果设备控制灵敏，此时体积真的存在平台区吗？从实践角度看我认为应该是液滴接触面直径-时间曲线更为准确一些。

Note7

ASTM C 813-20，文中是写的是equilibriumcontact angle,实际依然是一个真·动态接触角——针头插在液滴里，加液（20ul-50ul）至三相点要移动。该版本依然说，实验室间差别可能有±10°
国内对应标准GB/T 24368-2009就顺道给出了针头规格对照表。赞一个。