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不是所有粗糙表面都能用 Wenzel 模型。該模型有一個(gè)關(guān)鍵前提:液體必須全填滿固體表面的粗糙縫隙,實(shí)現(xiàn)“固液全接觸",而不能有空氣殘留于縫隙中。這一前提是否成立,往往需借助接觸角測(cè)試儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
若液體未能全填充粗糙結(jié)構(gòu)(例如水滴僅與粗糙表面的凸起頂端接觸,縫隙中存留空氣),則應(yīng)歸類于 Cassie-Baxter 模型——另一種適用于復(fù)合接觸狀態(tài)的潤(rùn)濕理論,此時(shí) Wenzel 模型不再適用。
Wenzel 模型可被視作“粗糙表面的潤(rùn)濕放大器":對(duì)于親水材料,增加粗糙度可增強(qiáng)親水性;對(duì)于疏水材料,粗糙化則可進(jìn)一步提升疏水效果。這一效應(yīng)可通過公式“r?cosθ?"進(jìn)行預(yù)測(cè)與計(jì)算,但其實(shí)際適用性仍強(qiáng)烈依賴于接觸角測(cè)試儀對(duì)材料本征接觸角 θ? 及粗糙表面實(shí)際接觸角的準(zhǔn)確測(cè)量。
因此,在表面潤(rùn)濕行為研究中,接觸角測(cè)試儀發(fā)揮著不可替代的作用:它既可區(qū)分Wenzel與Cassie等不同潤(rùn)濕狀態(tài),也為理論模型的適用性判定提供了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)依據(jù)。