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界面接觸角檢測儀

1)當(dāng)θ=0,，完全潤濕,；

2)當(dāng)θ﹤90°，部分潤濕或潤濕,；

3)當(dāng)θ=90°,，是潤濕與否的分界線；

4)當(dāng)θ﹥90°,，不潤濕,；

5)當(dāng)θ=180°，完全不潤濕,。

潤濕性問題與采礦浮選、石油開采,、紡織印染,、農(nóng)藥加工、感光膠片生產(chǎn),、油漆配方以及防水,、洗滌等都有密切關(guān)系。

1.什么是接觸角

接觸角是指在氣,、液,、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ，是潤濕程度的量度,。若θ<90°,，則固體是親液的，即液體可潤濕固體,，其角越小,，潤濕性越好；若θ>90°,，則固體是憎液的,，即液體不潤濕固體，容易在表面上移動,，不能進(jìn)入毛細(xì)孔,。

2.測試方法:

接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應(yīng)用泛，測值*直接與準(zhǔn)確的還是外形圖像分析方法.外形圖像分析法的原理為,，將液滴滴于固體樣品表面,，通過顯微鏡頭與相機(jī)獲得液滴的外形圖像， 再運(yùn)用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計算出來.計算接觸角的方法通?；谝惶囟ǖ臄?shù)學(xué)模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,，然后通過測量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi),、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系,，可用來準(zhǔn)確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓,，從而計算出其接觸角。

3. 通俗概括

接觸角并不復(fù)雜,，就是液滴在固體表面自然形成的半圓形態(tài)相對于固體平面的外切線,。接觸角的應(yīng)用非常廣泛，甚至可以說涉及到身邊的每個細(xì)節(jié),，比如我們希望汽車玻璃上不沾雨水,、但反之我們希望汽車鋼板上的油漆脫落。其他比如農(nóng)藥和蔬菜葉面,、涂料和內(nèi)外墻面,、絕緣油和絕緣材料、納米材料表面改性等等,，從教學(xué)科研,、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)到日常生活，舉不勝舉,。

4. 運(yùn)用領(lǐng)域

廣泛運(yùn)用 教育科研 化妝品,、選礦、造紙,、醫(yī)療衛(wèi)生,、建筑材料、環(huán)境保護(hù),、海洋,、化工、石油,、噴涂,、油漆油墨、印染,、紡織,、光學(xué)、液晶顯示器 生物制藥 醫(yī)療器材 太陽能等行業(yè)

1. 接觸角測量范圍：0～180°

2. 滾動角測量范圍：0～360°

3. 接觸角分辨率：0.01°

4. 接觸角測值精度：±0.1°(θ/2 法)

5. 表面張力測試方法：懸滴法

6. 表面張力測試范圍：0～1000mN/m

7. 表面張力測試分辨率：0.01mN/m

8. 儀器尺寸及重量：245Wx530Dx450H mm 12 kg

9. 電源：AC220—240V 50HZ

（一） 樣品臺及其控制：

1,、樣品臺移動：三維控制,，XY行程：手動±50mm 精度：0.1mm Z行程：手動 25mm 精度：0.01mm

2、樣品臺大?。?0*100mm

3,、樣品臺旋轉(zhuǎn)：360°滾動角測試平臺 (選配)

4、儀器水平控制：樣品臺水平控制,、鏡頭水平控制和整機(jī)四腳水平

（二） 進(jìn)液系統(tǒng)及其控制：

1,、進(jìn)液系統(tǒng)：手控制注射泵系統(tǒng)

2、進(jìn)液器： 50ul、100ul及魯爾式高精度微量進(jìn)樣器一套

3,、針頭： 0.7mm 標(biāo)準(zhǔn)針頭,、0.14mm超細(xì)針頭及疏水針頭一套

4、進(jìn)樣器控制：XY 行程：手動 12.5mm*12.5mm 0.01mm精度

Z行程：手動25mm 0.01mm精度 實(shí)現(xiàn)移液及焦距對焦功能

5,、進(jìn)樣模式：程序設(shè)置進(jìn)樣區(qū)域,，多點(diǎn)自動按序拍攝，統(tǒng)一分析計算,，自動得到數(shù)據(jù),，一鍵出結(jié)果。

（三） 成像系統(tǒng)及其控制：

1,、鏡頭控制：一維俯仰控制

2,、鏡頭：高性能工業(yè)連續(xù)放大鏡頭，0.7-5X光學(xué)放大,，有效像素55 -320 pixel/mm

3,、相機(jī)系統(tǒng)：工業(yè)級超低照度CCD系統(tǒng)（專業(yè)），放大倍數(shù)可達(dá) 60 倍

4,、水平解析度：750線，0.0005Lux照度

5,、相機(jī)通訊：芯片系列CCD,，25幀/秒（60幀/秒）的速度，或更高幀率

6,、分辨率（低）：1280*1024

7,、背景光：連續(xù)可調(diào)亮度LED冷光源 ，50個左右高亮度LED燈,，亞克力遮光片技術(shù),，發(fā)光均勻。

8,、七維調(diào)整平臺

四,、軟件指標(biāo)：

1、接觸角分析方法:

6種： 量高法,、五點(diǎn)擬合法,、量角法、插板計算法,、懸滴擬合法,、自動影像分析法等

2、可測靜態(tài)接觸角,、動態(tài)接觸角（滾動角）,、前進(jìn)接觸角、后退接觸角、液滴表面張力,、表面自由能和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

3,、接觸角數(shù)據(jù)取得方式：全自動測值和人工修整相結(jié)合。按測試,，軟件自動拍照-查找敏感點(diǎn)-計算接觸角值-顯示計算結(jié)果,，整個過程無須人工干預(yù)，以降低人為因素影響

4,、接觸角量測技術(shù)：數(shù)學(xué)模型擬合與真實(shí)液滴外廓實(shí)際量測相結(jié)合,，解決非對稱圖像測值問題

5、測試液滴狀態(tài),，共4種：懸滴法(Pendant Drop/測表面張力),、停滴法(Sessile Drop)（2/3態(tài)）、氣泡虜獲法,、插板法等

6,、曲面修正：上凸曲面、下凹曲面,、表面粗糙度修正

7,、動/靜態(tài)接觸角測試，可測試前進(jìn)和后退角,，傾斜角和滾動角值（需要加配旋轉(zhuǎn)平臺）

8,、拍攝圖像方法：單張或60幀/秒連續(xù)拍攝

9、左右接觸角值分別計算與比較功能,，軟件自動求取平均接觸角

10,、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能：備份、壓縮,、導(dǎo)出EXCEL表格,，測值以及曲線擬合結(jié)果均可保存到導(dǎo)出的圖片上，直觀明了,。

11,、視頻錄相功能：錄制AVI格式影視圖像，可用于PPT文件制作

12,、多種表面自由能估算模型,，至少有9種表面自由能估算模型，不但能分析低能固體表面,，也能分析高能固體表面

接觸角測量儀 水滴角測量儀 光學(xué)視頻水滴角 水滴角測定儀 界面水滴角測量儀 水滴角界面測試儀 接觸角測試儀 表面測試儀 界面表面接觸角測量儀 水滴角界面測試儀 滾動角測量儀 水滴角接觸角儀 滑動角測量儀 視頻水滴角測試儀 疏水性測量儀 潤濕性測量儀 表面張力測試儀 水滴接觸角測試儀 固體表面接觸角測定儀 固體材料接觸角儀 靜態(tài)接觸角測量儀

影響接觸角值的因素

接觸角是一用來衡量一液體在一固體表面的潤濕性（鋪展性）的參數(shù),，其數(shù)值大小取決于液體和固體表面的特性（屬性）。

對接觸角數(shù)值大小能產(chǎn)生直接影響的液體屬性主要包括液體的表面張力,，以及引起表面張力的分子作用力的本質(zhì),，如極性（polar）和非極性（disperse）作用力的組份,。如果液體是一多組分體系（如涂料），液體的表面張力一般呈現(xiàn)時間依賴性（動態(tài)表面張力）,，也就是表面張力會隨著時間發(fā)生變化（一般是隨時間下降）,，這會引起接觸角也隨著時間發(fā)生相應(yīng)的變化（隨著液體表面張力的降低，接觸角減?。?。

決定接觸角大小的另一因數(shù)是固體表面的屬性。這里所指的屬性可以有不同的范疇：

1.固體表面的表面自由能（surface free energy SFE）及其分子作用力的本質(zhì),，如極性和非極性作用力的組份,。可以認(rèn)為固體表面的表面自由能是由其分子作用力的大小和本質(zhì)以及分子在表面的排列,、結(jié)構(gòu)所決定的,；對于一給定的固體表面，其表面自由能數(shù)值也應(yīng)是給定的,。但固體表面與液體表面不同,，后者幾乎瞬間可以達(dá)到平衡，而固體表面由于分子的運(yùn)動受到限制,，在現(xiàn)實(shí)中很難達(dá)到真正意義上的平衡態(tài),。固體表面隨著時間的松弛，從理論上講,，也會影響接觸角的數(shù)值,，而實(shí)際中這一點(diǎn)也往往可以被觀察到。

2.固體表面的其它屬性,。除了上面提到的分子作用力的本質(zhì),，一些其它的物理,、化學(xué)屬性也會影響接觸角的大小,。它們包括：

噴霧、油漆,、涂料和油墨等配方設(shè)計和潤濕性分析

印刷,、鍍膜、電鍍和上漆等表面附著力檢測

薄膜,、織物,、紙張等表面吸附/吸收過程分析

玻璃、液晶屏,、觸摸屏等表面處理效果和清潔度檢測

晶圓,、PCB板、LED,、高精密部件等有機(jī)污染檢測

親水鋁箔,、巖芯,、礦物、瀝青,、絕緣子等潤濕性行為分析

偏光片,、膠片、眼鏡片等表面潤濕性和吸附分析

醫(yī)藥,、食品,、聚合物等表面競爭、吸附和浸透性分析

表面活性劑如化妝品,、乳液,、石油等分析與應(yīng)用

清潔劑如肥皂、洗滌劑等表（界）面張力分析

纖維,、炭纖維,、玻璃纖維和樹脂等表征分析

納米材料與不同活性劑間濕潤性的測定與研究

粘貼劑與固體間的粘接程度研究與檢測

清洗行業(yè)的清洗效果檢測