在石墨烯、復(fù)合材料、新能源電池等jian端領(lǐng)域，材料的表面與界面性能往往是決定產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵。作為接觸角測量儀的專業(yè)研發(fā)與制造商，我們深知，對石墨這類基礎(chǔ)而又至關(guān)重要的材料進(jìn)行精準(zhǔn)的表界面分析，不僅是一門科學(xué)，更是推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的引擎。本文將深入解析石墨接觸角測試的全流程，探討如何通過精確測量，解鎖材料的深層潛能。

一：樣品制備——測量的基石

“垃圾進(jìn)，垃圾出"的原則在接觸角測量中尤為突出。石墨樣品表面的微小污染物或不一致性，會直接導(dǎo)致測量結(jié)果的巨大偏差。

關(guān)鍵步驟包括：

清潔處理：使用高純度溶劑（如丙酮、乙醇）在超聲波清洗機(jī)中che底清除表面有機(jī)物與微粒。對于高定向熱解石墨（HOPG），可利用其層狀特性進(jìn)行新鮮表面的剝離。

表面平整度保證：確保待測區(qū)域平整、無宏觀缺陷。對于粉末壓片或涂層樣品，需采用標(biāo)準(zhǔn)化壓力與時(shí)間進(jìn)行制樣。

環(huán)境控制：清潔后的樣品應(yīng)立即轉(zhuǎn)移至溫濕度恒定的測量環(huán)境中，避免二次污染與吸濕。

我們的解決方案：部分型號儀器可選配真空吸附樣品臺與密閉測量腔，為敏感樣品提供惰性氣體（如氮?dú)猓┍Ｗo(hù)環(huán)境，確保樣品處于理想狀態(tài)。

二：測量方法選擇——匹配應(yīng)用場景

不同的研究目的需要不同的測量方法。針對石墨，我們推薦以下策略：

靜態(tài)接觸角（Sessile Drop）：最基礎(chǔ)、最、廣泛的方法。適用于快速評估石墨的固有潤濕性、表面能以及表面處理（如等離子體、臭氧處理）的即時(shí)效果對比。

動態(tài)接觸角（前進(jìn)角/后退角）：通過增減液滴體積，測量液固界面在運(yùn)動狀態(tài)下的接觸角。這對評估石墨電極材料的電解液浸潤動力學(xué)、或分析表面化學(xué)不均勻性至關(guān)重要。顯著的接觸角滯后現(xiàn)象，往往指向表面存在能域分布或微觀粗糙度。

表面能計(jì)算與分析：單一液體接觸角提供的信息有限。我們建議采用Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)二液法，使用去離子水（極性液體）和二dian甲烷（非極性液體）分別測量。通過計(jì)算，可以分解出石墨表面的極性分量和色散分量，為理解其界面相互作用機(jī)制提供定量依據(jù)。

三：數(shù)據(jù)解讀——從數(shù)值到洞察

獲得一個接觸角度數(shù)只是開始，如何解讀才是價(jià)值的核心。

潤濕性判讀：水接觸角 > 90° 通常被視為疏水表面。原始石墨表面通常呈現(xiàn)一定的疏水性，其角度大小與石墨類型、晶面取向密切相關(guān)。

表面能變化追蹤：在石墨功能化（如氧化、氟化）過程中，極性分量會顯著增加，總表面能變化可通過接觸角數(shù)據(jù)敏感反映。這是優(yōu)化復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度的關(guān)鍵指標(biāo)。

批次質(zhì)量控制：在工業(yè)生產(chǎn)中（如負(fù)極材料），接觸角可作為快速、無損的質(zhì)檢指標(biāo)。同一規(guī)格石墨材料的接觸角應(yīng)保持穩(wěn)定，突變可能意味著原材料變化或生產(chǎn)污染。