一、接触角的定义是什么？

1805年，英国科学家托马斯·杨(Thomas Young)在研究润湿和毛细现象时描述了界面张力和接触角的定量关系。两百多年来，杨氏方程已成为润湿领域最基本的理论之一。将一液滴滴在固体表面上，形成图所示的形状。在固-液-三相界面上，固气的界面张力为γ_SV，固液的界面张力为γ_SL，气液的界面张力为γ_LV。在三相交界处自固液界面经过液体内部到气液界面的夹角叫接触角θ。三相界面服从的关系就是著名的Young方程：

γ_LV cosθ=γ_SV - γ_SL

Young方程是研究液固润湿作用的基础。接触角θ的大小是判定润湿性能好坏的依据。若θ=0，cosθ=1，液体完全润湿固体表面，液体在固体表面铺展；0<θ<90°，液体可润湿固体，且θ值越小，润湿性能越好；90°<θ<180°，液体不润湿固体；θ=180°，完全不润湿，液体在固体表面凝聚成小球。

二、接触角的测定方法

停滴法(座滴法)

在光滑、均匀、水平的固体表面上放一小液滴，因液滴很小，重力作用可以忽略。可将液滴视作球体的一部分。测得液滴的高度h和底宽2r，由简单的几何分析可求出θ。

Sinθ=2hr/(h²+r²)

tanθ=2hr/(r²-h²)

插板法

将表面光滑、均匀的固体薄片垂直插入液体中，如果液体能够湿润次固体，则将沿薄片平面上升。升高值h和接触角θ之间的关系为：

Sinθ=1-ρgh²/2σ_LG

液体的密度ρ，表面张力σ_LG

三、接触角的滞后现象

考虑一个在水平面上具有稳定接触角的液滴。若表面是理想光滑和均匀的，往这液滴加少量液体，则液滴周界的前沿向前拓展，但仍保持原来的接触角。从液滴中抽取少量液体，则液滴的周界前沿向后收缩，但维持原来的接触角。反之，若表面是粗糙的或不均匀的，向液滴加入一点液体只会使液滴变高，周界不动，从而使得接触角变大，此时的接触角称为前进角θa。若加入足够多的液体，液滴的周界会突然向前蠕动，此突然运动刚要发生时的角度称为最大前进角θa max。若从液滴中取出少量液体，液滴在周界不移动的情况下变得更平坦，接触角变小，此时的接触角称为后退角θr。当抽取足够多的液体时，液滴周界前沿会突然收缩，此突然收缩刚要发生时的角度称为最小后退角θr min。

在倾斜面上的前进角和后退角。假若没有接触角滞后，平板只要稍微倾斜一点，液滴就会滚动。接触角的滞后时液滴能稳定在斜面上。这个事实表明，接触角滞后的原因时由于液滴的前沿存在这能垒。