Extended Fowkes法

Extended Fowkes法是一种通过几种液体从接触角计算固体表面自由能的方法。在这种情况下，表面自由能分为极性部分和色散部分。氢键部分也是极性部分的一种。

背景

根据杨氏方程，在接触角θ，液体表面张力σ_l，液固界面张力σ_sl以及固体表面自由能σ_s之间存在以下关系：

为了能够从接触角计算表面自由能，第二未知变量σ_sl必须测定。

源于Fowkes法和Owens, Wendt, Rabel und Kaelble法，界面张力σ_sl基于两相之间的表面张力σ_s和σ_l及相互作用。这些相互作用被解释为色散部分 σ^D、氢键部分σ^H及包含表面张力或表面自由能的其他极性相互作用σ^P的几何平均值：

测量固体表面自由能至少需要三种液体，其中至少有一种液体具有极性部分且氢键部分大于0。

 

过去Extended Fowkes法很少用于材料测试。然而，与色散力和偶极作用相比氢键具有更大的粘合能，它可用于评估两相的附着力。水对固体的润湿能力很大程度上取决于固体形成氢键的能力。

 

 

参考文献

Chen Jie-Rong; T. Wakida, Studies on the Surface Free Energy and Surface Structure of PTFE Film Treated with Low Temperature Plasma. In: Appl. Poly. Sci 63,13 (1997), P. 1733-1739.

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