接触角测量仪作为一种高精度的测量工具,正逐渐在材料科学、化学、物理等领域发挥着不可或缺的作用。近日,记者走进科研实验室,一探究竟接触角测量仪如何精确测量液体与固体之间的接触角,以及其背后的科学原理。接触角测量仪,顾名思义,是一种用于测量液体在固体表面接触角的仪器。接触角,即液体与固体表面接触时形成的夹角,是反映液体对固体表面润湿性能的重要参数。通过测量接触角,科学家们可以进一步了解液体与固体间的相互作用,为材料设计、表面改性等领域提供有力支持。在实验室中,记者看到,接触角测量仪通常配备有精密的光学系统和图像处理软件。测量时,首先将待测样品放置在测试台上,然后通过注射器或其他装置将液体滴加在样品表面。在这一过程中,仪器会利用光源照射液体与固体表面,并通过摄像头捕捉图像。随后,图像处理软件会对捕捉到的图像进行精确分析,计算出液体与固体表面之间的夹角,即接触角。视频光学接触角测量仪在芯片材料——光刻胶的研发生产中起着关键作用。福建大尺寸接触角测量仪产品介绍
便携式接触角测量仪采用视频外观轮廓分析方法,测量液体与固体之间的接触角,测量固体表面能.对于一些超大玻璃,触摸屏检测,或者是需要外带接触角工作的场景,便携式接触角没理仪非常好的满意用户的需求。产品特点:体积小,重量轻,可手持测量超大平面产品。考虑周到的结构,以确保实际适用性2、光学和微型机械创新结合了速度和高分辨率,用作实验室仪器控制的测量头。3、具有非接触、快速和极高的分辨率,能够提供样品表面的3D图像和准确描述其地形的相关数据。用软件分析也有助于评估粗糙度对样品润湿性或涂层粘附性的影响。静态接触角测量仪答疑解惑接触角是描述液体与固体界面间相互作用的关键参数,其大小直接反映了液体在固体表面的润湿程度。

接触角的概念:所谓接触角就是固一液界面与气一液界面之切线在三相点处的夹角。接触角的大小决定了润湿程度,接触角本身取决于界面张力的相对大小。固体表面能被液体润湿,接触角越小.润湿性越大,铺展性也愈大,当接触角为零时,叫完全润湿;固体表面不被液体润湿,说明接触角越大,润湿性越小,辅展性越小,液面易收缩成球形。当接触角等于180度时,叫完全不润湿。必须指出,润湿与不润湿是一种相对的概念,没有不润湿物质,它们只是程度上的差异。习惯上是这样区分的:接触角<90度称为润湿;接触角>90度,称为不润湿;接触角等于零度,叫完全润湿;接触角=180度,叫完全不润湿。以上所指的接触角也叫平衡接触角,它没有考虑表面上的阻力,对一个弯曲液面,由于表面张力的作用。迫使弯曲液面向内收缩而产生一种额外的压力,这种额外的压力叫做附加压力,附加压力的方向始终指向曲率中心,注意附加压力只发生在弯曲液面上。
接触角测量仪的工作原理主要基于杨-拉普拉斯(Young-Laplace)方程,该方程描述了液体在固体表面上形成接触角的力学平衡。测量仪通过测量液滴在固体表面上的接触角大小来评估液体的湿润性能、界面张力等参数。具体来说,接触角测量仪将一定体积的液体滴在待测表面上,然后利用高分辨率相机拍摄液滴和表面交界处的图像。接着,通过图像处理算法分析图像中液滴和表面交界处的几何形状和特征,计算接触角的大小。在测量过程中,一般需要将液体滴加到固体表面上,并控制液滴的大小和形状。为实现这一点,接触角测量仪通常配备滴管和控制器等装置。此外,为了保证测量结果的准确性和可重复性,还需要对液滴的大小和形状进行校准,并对仪器本身的精度进行校准。接触角测量仪的应用广,包括表面物理化学、涂覆技术、纳米材料和生物医学等领域。它不仅可以测量静态接触角,还可以进行动态接触角测量,以评估液滴在固体表面上的滑移性能或测量液体的粘附性能。表征液体/固体界面的现象和相互作用,如吸附动力学,层厚度,形态变化和分子表面相互作用的稳定性。

接触角测量的应用领域:1)等离子处理清洗后表面效果量化硅片或硬盘原板或有机物污染降低产品的良率时,对于清洗后的表面的亲水性能进行检查。也可使用于总工艺维持一定的条件的情况,比过去肉眼检查结果更加精密和可信息化,对于品质管理有利。也可用于玻璃大板等大型样品的粘附性能检查及控制。2)润湿性测量适用于物体表面的亲水性和疏水性区别。测量扩散性或吸湿性可控制纸或布,木材等的材料和表面处理。或适用于油漆或粘着剂,墨水等的一般应用领域上观察基本性能。3)表面处理领域为了改善各种部件等的性能,表面处理的使用非常广,适用于掌握表面处理前/后的状态并改善工艺,评价性能的用途上。4)表面能的计算利用相互不同试剂的接触角测量得到的数据为基础计算表面能,可计算表面的极性和非极性的贡献度,可换算成值并通过表面能光谱预测表面的化学性分布。5)表面张力测量使用于测量界面活性剂的CMC点和了解界面张力变化。密度高的高分子聚合物的表面张力或有着高温熔融点的固体表面张力非接触方式测量时使用。当液滴在固体表面达到稳定,没有明显的润湿或吸收行为时,即为此样品的静态接触角。sdc-200接触角测量仪大小
接触角测量仪的原理基于Young-Laplace方程和半微滴模型。福建大尺寸接触角测量仪产品介绍
水滴角接触角测量仪用于测试和分析液体在固体表面的接触角、液体的表面张力、固体的表面能等。实现对固体表面的亲/疏水性分析、润湿性分析、洁净度检测、处理效果评估,以及液体被竞争、吸附、吸收和铺展等过程分析。广泛应用于化工、医药、食品、电子、印染、喷涂和科教等众多领域的测试与研究。水滴角接触角测量仪在喷涂领域具有以下好处:1.评估涂料润湿性:水滴角接触角测量仪可以测量涂料在固体表面上的接触角,从而评估涂料的润湿性能。涂料的润湿性能决定了其能否完全附着在被涂物表面上,影响着涂膜的质量和附着力。2.优化表面处理效果:在喷涂前,常常需要对被涂物表面进行处理,如去污、除油、表面改性等。水滴角接触角测量仪可以测量处理前后涂料在表面上的接触角变化,评估表面处理的效果。通过优化表面处理,可以提高涂料在被涂物表面的附着性能和涂膜的质量。3.控制涂料质量:水滴角接触角测量仪可以测量涂料的表面张力,从而评估涂料的质量。涂料的表面张力影响着其在喷涂过程中的流动性和均匀性,对于获得均匀、平滑的涂膜非常重要。通过控制涂料的表面张力,可以提高涂膜的质量和喷涂的效果。福建大尺寸接触角测量仪产品介绍