Law / Zhao | Surface Wetting | E-Book | www2.sack.de
E-Book

E-Book, Englisch, 169 Seiten

Law / Zhao Surface Wetting

Characterization, Contact Angle, and Fundamentals
1. Auflage 2016
ISBN: 978-3-319-25214-8
Verlag: Springer International Publishing
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

Characterization, Contact Angle, and Fundamentals

E-Book, Englisch, 169 Seiten

ISBN: 978-3-319-25214-8
Verlag: Springer International Publishing
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark



This book describes wetting fundamentals and reviews the standard protocol for contact angle measurements. The authors include a brief overview of applications of contact angle measurements in surface science and engineering. They also discuss recent advances and research trends in wetting fundamentals and include measurement techniques and data interpretation of contract angles.

Dr. Kock-Yee Law is a researcher in nanotechnology and surface design with over 120 peer-reviewed publications and 105 granted US patents to date. Dr. Hong Zhao is an Assistant Professor at Virginia Commonwealth University, School of Engineering, Mechanical, and Nuclear Engineering. 

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Autoren/Hrsg.


Weitere Infos & Material


1;Preface;6
2;Contents;8
3;Chapter 1: Background;11
3.1;References;15
4;Chapter 2: Contact Angle Measurements and Surface Characterization Techniques;17
4.1;2.1 Introduction;17
4.2;2.2 Determination of Static Contact Angle;20
4.2.1;2.2.1 Basic Measurement and Techniques;20
4.2.2;2.2.2 Best Practices and Critical Details;21
4.2.3;2.2.3 Effect of Drop Size;23
4.2.4;2.2.4 Drop Image Capturing and Drop Shape Analysis;26
4.2.5;2.2.5 Captive Bubble Method;31
4.3;2.3 Determination of Sliding Angle;31
4.3.1;2.3.1 Measurement Procedures and Details;31
4.3.2;2.3.2 Effect of Drop Size;33
4.4;2.4 Determination of Advancing and Receding Contact Angle;35
4.4.1;2.4.1 Needle-embedded Sessile Drop Method;35
4.4.2;2.4.2 Tilting Plate Method;36
4.5;2.5 Wilhelmy Plate Technique;38
4.6;2.6 Summary;41
4.7;References;42
5;Chapter 3: Wetting on Flat and Smooth Surfaces;45
5.1;3.1 The Young’s Equation;46
5.2;3.2 Wetting Dynamics on Smooth Surfaces;46
5.3;3.3 The Four Measurable Contact Angles;50
5.4;3.4 Wetting States on Smooth Surfaces;53
5.5;3.5 What Determines Contact Angle? Contact Line or Contact Area;55
5.6;3.6 Effects of Solvent and Temperature;59
5.7;References;63
6;Chapter 4: Wetting on Rough Surfaces;65
6.1;4.1 The Two Classic Wetting Models;66
6.2;4.2 Wetting in the Wenzel State;69
6.2.1;4.2.1 The Metastable and Most Stable Wetting State;69
6.2.2;4.2.2 Unexpected Wettability;71
6.2.3;4.2.3 Roughness Geometry on Wettability and Wetting Dynamics;73
6.2.4;4.2.4 Practical Consequences;81
6.3;4.3 Wetting in the Cassie–Baxter State;83
6.3.1;4.3.1 The Lotus Effect;83
6.3.2;4.3.2 Artificial Superhydrophobic Surfaces;86
6.3.3;4.3.3 Cassie–Baxter to Wenzel State Transition;90
6.3.4;4.3.4 Superoleophobicity;91
6.4;4.4 Directional Wetting and Spreading;96
6.5;4.5 A Word About Technology Implementation;104
6.6;References;105
7;Chapter 5: What Do Contact Angles Measure?;109
7.1;5.1 Background;109
7.2;5.2 Contact Angles and Liquid–Solid Interactions;111
7.2.1;5.2.1 Contact Angles;111
7.2.2;5.2.2 Wetting and Adhesion Force Measurements;112
7.2.3;5.2.3 Wetting Interaction and Contact Angles;115
7.2.4;5.2.4 Adhesion Interaction and Contact Angles;116
7.3;5.3 Sliding Angle;119
7.4;5.4 Contact Angle Hysteresis;122
7.4.1;5.4.1 What Does It Measure?;122
7.4.2;5.4.2 Mechanisms for Contact Angle Hysteresis;123
7.5;5.5 Surface Characterization Recommendations;125
7.6;5.6 Myths in Adhesion and Contact Angle Hysteresis;126
7.7;References;129
8;Chapter 6: Terminologies and Definitions;132
8.1;6.1 Background;132
8.2;6.2 Common Terminologies and Languages;133
8.2.1;6.2.1 Terminologies;133
8.2.2;6.2.2 Languages and Descriptors;134
8.3;6.3 Definitions;137
8.3.1;6.3.1 Hydrophilicity, Hydrophobicity, and Superhydrophobicity;137
8.3.2;6.3.2 Oleophilicity, Oleophobicity, and Superoleophobicity;139
8.4;6.4 Summary and Outlook;141
8.5;References;141
9;Chapter 7: Determination of Solid Surface Tension by Contact Angle;143
9.1;7.1 Introduction;144
9.2;7.2 Approaches to Determine Solid Surface Tension by Contact Angle;145
9.2.1;7.2.1 Zisman Method;145
9.2.2;7.2.2 Surface Tension Component Methods;147
9.2.3;7.2.3 Equation of State;150
9.2.4;7.2.4 Assessment of the Different Methods;151
9.3;7.3 Fundamental Issues and Outlook;153
9.3.1;7.3.1 Solid Surface Energy Versus Surface Tension;153
9.3.2;7.3.2 Which Contact Angle One Should Use?;153
9.3.3;7.3.3 Path Forward;154
9.4;References;154
10;Chapter 8: Summary and Final Remarks;157
10.1;8.1 Misconceptions in the Young’s Equation;157
10.2;8.2 Concepts that Are Turning the Corners;159
10.3;8.3 Outlook and Recommendations;160
10.3.1;8.3.1 Surface Characterization;160
10.3.2;8.3.2 Guidelines for Best Practices;161
10.4;References;162
11;Index;164



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