Was ist der Kontaktwinkel?
Der Kontaktwinkel bezieht sich auf den Winkel, der zwischen einem stationären Flüssigkeitstropfen und einer festen Oberfläche gebildet wird. Er gibt Aufschluss über das Benetzungsverhalten und die Adhäsion von Flüssigkeiten auf festen Oberflächen. Der Kontaktwinkel wird am Dreiphasenkontaktpunkt gemessen, an dem sich der Flüssigkeitstropfen, die Flüssigkeits-Festkörper-Grenzfläche und die Festkörperoberfläche überschneiden.
Der Kontaktwinkel wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, die Oberflächenenergie des Festkörpers und die zwischenmolekularen Kräfte zwischen der Flüssigkeit und dem Festkörper. Er wird üblicherweise mit Techniken wie der Sessile-Drop-Methode gemessen, bei der ein Flüssigkeitstropfen auf einer festen Oberfläche platziert und der Kontaktwinkel durch Analyse der Form des Tropfens bestimmt wird.
Es gibt zwei wichtige Gleichgewichts-Kontaktwinkel, die mit dem Kontaktwinkel verbunden sind: der Vorrückungswinkel und der Rückzugswinkel. Der Annäherungswinkel bezieht sich auf den Winkel, in dem sich der Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche ausbreitet, während der Rückzugswinkel den Winkel bezeichnet, in dem sich der Flüssigkeitstropfen zusammenzieht oder von der Oberfläche zurückzieht. Diese Winkel stellen ein thermodynamisches Gleichgewicht zwischen der Flüssigkeit und der Oberfläche dar.
Der Kontaktwinkel wirkt sich auf die Haftung und Ausbreitung von flüssigen Materialien aus, die in den Herstellungsprozessen verwendet werden. Beim Auftragen von Lotpaste auf Leiterplatten beispielsweise bestimmt der Kontaktwinkel die Benetzungsfähigkeit der Lotpaste auf der Oberfläche der Leiterplattenpads. Ein richtiger Kontaktwinkel gewährleistet eine gute Benetzung und zuverlässige Lötstellen.
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