當水滴落在荷葉上形成滾圓的珠狀（接觸角>150°），而滴在玻璃表面鋪展開來（接觸角≈30°），這個神奇的角度差異就是接觸角。當一滴液體滴在固體表面時，在汽、液、固三相交點處，氣-液界面和固-液界面切線之間的夾角即為接觸角（如圖1所示），用θ表示。它如同材料的"指紋"，能揭示表面能、潤濕性等關鍵特性。

接觸角測量儀的其主要原理是通過水平放置的光學鏡頭從側面拍攝液滴的圖像，通過「光學成像 + 數(shù)學建模」，將液滴邊緣的幾何形態(tài)轉化為量化角度數(shù)據，然后利用計算機進行圖像分析并擬合出液滴輪廓，進而求出接觸角。核心流程：‌液滴生成 → 光學捕捉 → 輪廓分析 → 角度計算。

圖2 接觸角測量儀

1.接觸角：是氣、液、固三相交界處的氣-液界面和固-液界面切線之間的夾角。有靜態(tài)接觸角（圖3a）、動態(tài)接觸角（圖3b和圖3c)之分。

2.靜態(tài)接觸角的變化：靜態(tài)接觸角會因長時間接觸空氣蒸發(fā)或固體表面孔隙吸收出現(xiàn)接觸角的變化（圖4 所示）。

圖4 靜態(tài)接觸角隨時間變化：(a) 0 min；(b) 5 min；(c) 10 min  (d) 20 min

3.滾動角：是測量材料表面潤濕性的方法（圖5 所示）

圖5 滾動角0°~90°

4. 表/界面張力：液體表面層由于分子引力不均衡而產生的沿表面作用于任一界線上的張力，阻止液滴分裂的能力。

1. 測試平臺盡量水平。

一般安裝完畢后不要移動儀器，如有移動，可重新調整水平；

2. 樣品測試環(huán)境影響盡量保持一致性。

如樣品在實驗室條件（（23±2）℃ ，相對濕度(50±5) %）調節(jié)40 h以上。

3. 水/液體

使用蒸餾水或者超純水。如其他液體盡量使用純度高的液體。

4. 針管

一般使用24G平頭針頭。為測超大接觸角可使用涂層針頭。

5. 液滴大小

建議使用1 μL～4 μL 水滴，水不超過10 μL。對于特殊材料如紙尿褲或者衛(wèi)生巾， 測試體積必須超3 μL 。

6. 選擇正確的擬合曲線

7. 測量次數(shù)和計算

連續(xù)測試10次取平均值（需含左右接觸角或左右平均接觸角），并作標準偏差。

8. 儀器計量與驗證

按國家標準或同等級別的方法計量。推薦使用可溯源圖形樣片校驗儀器。