晟鼎精密接触角测量仪的表面自由能计算功能,基于表面物理化学中的界面张力理论,通过测量两种或两种以上已知表面张力的液体在固体表面的接触角,结合特定数学模型计算固体表面的表面自由能及各分量(色散分量、极性分量、Lewis 酸碱分量),实现对固体表面性能的深度量化分析。其重要原理是:固体表面自由能由不同作用分量构成,不同性质的液体(极性、非极性)与固体表面的相互作用不同,通过测量多种液体的接触角,可建立方程组求解各分量。常用的计算模型包括 Owens-Wendt 模型(适用于多数固体材料,需 2 种液体:极性 + 非极性)、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(适用于含酸碱基团的材料,需 3 种液体:极性、非极性、两性液体)。例如采用 Owens-Wendt 模型时,需测量蒸馏水(极性液体,表面张力已知)与二碘甲烷(非极性液体,表面张力已知)在样品表面的接触角,代入模型公式即可计算出固体表面的色散分量与极性分量,总表面自由能为两者之和。该功能为材料表面性能的定量分析提供了科学依据,避免通过接触角单一数值判断表面性能的局限性。接触角越大并不总是好的。在某些应用场景中,较小的接触角可能更有利于钙钛矿材料的性能和应用。湖北sdc-100接触角测量仪推荐厂家
接触角测量仪的光学系统构成与测量精度保障:图像传感器采用 130 万 - 500 万像素的 CMOS 工业相机,帧率≥30fps,可实时采集接触角图像,且具备图像降噪功能,减少环境光干扰导致的图像噪声。此外,光学系统还包含偏振矫正模块,可消除样品表面反光对图像的影响(如金属或光滑塑料表面的镜面反射),确保接触角轮廓提取的准确性。通过光学系统各组件的协同作用,晟鼎接触角测量仪可精细捕捉液体 - 固体界面图像,为后续接触角计算提供高质量的图像基础,保障测量精度。北京视频光学接触角测量仪规格尺寸接触角测量仪常用 sessile drop 法,适配多数固体样品静态测量。

sessile drop 法(座滴法)是晟鼎精密接触角测量仪基础、应用广的测量方法,适用于板材、薄膜、涂层等多数固体样品的静态与动态接触角测量,其重要原理是将定量液体滴落在水平放置的样品表面,通过分析液滴稳定后的轮廓计算接触角。完整操作流程分为三个关键步骤:第一步是样品准备与固定,将样品放置于样品台并调整水平(样品台水平度误差≤0.1°),避免液滴因倾斜变形,针对不同样品可采用真空吸附或夹具固定,确保样品表面平整;第二步是液滴生成与滴落,通过高精度微量进样器(精度 ±0.1μL)抽取 1-5μL 液体(常用蒸馏水、二碘甲烷等),将液滴精细滴落在样品指定区域,等待 1-3 秒让液滴稳定,避免未稳定状态下测量导致误差;第三步是图像采集与计算,启动工业相机采集液滴图像,软件通过边缘检测算法提取液滴轮廓,基于 Young-Laplace 方程或椭圆拟合算法计算接触角数值。该方法操作简便、适用范围广,可通过多次测量(同一位置 3-5 次)提升数据重复性,确保同一样品多次测量偏差≤±0.5°。
测量精度是接触角测量仪的重要指标,晟鼎精密通过科学的精度验证与定期校准方法,确保设备在长期使用中保持≤±0.1° 的测量精度,符合国家计量规范与行业标准(如 GB/T 30796-2014《塑料薄膜与薄片 接触角的测定》)。精度验证分为三步:首先使用标准样品(如经过校准的石英片,已知水在其表面的接触角为 5°±0.5°)进行测量,若测量结果在 4.5°-5.5° 范围内,说明设备基础精度达标;其次通过重复性测试(同一位置测量 10 次,计算标准差),若标准差≤±0.3°,说明测量重复性合格;然后通过再现性测试(不同操作人员、不同时间测量同一样品),若测量结果偏差≤±0.5°,说明设备稳定性达标。表面自由能是物体表面分子间作用力的体现,它是由极性分量及色散分量两种能量组成。

常用的计算模型包括 Owens-Wendt 模型、Van Oss-Chaudhury-Good 模型(简称 VCG 模型):Owens-Wendt 模型适用于多数低能固体材料(如高分子材料),需测量 2 种液体(1 种极性液体,如蒸馏水;1 种非极性液体,如二碘甲烷)的接触角,通过建立二元方程组求解色散分量与极性分量,总表面自由能为两者之和;VCG 模型适用于含酸碱基团的材料(如金属氧化物、生物材料),需测量 3 种液体(极性、非极性、两性液体)的接触角,可同时计算色散分量、极性分量及 Lewis 酸碱分量,更多方面反映固体表面的化学特性。该功能通过软件自动实现数据运算,无需人工干预,计算结果精度可达 ±1mJ/m²,为材料表面性能的定量分析提供了科学依据。接触角测试仪是一种用于实时评估表面相互作用分析的仪器,可获得表面润湿性能,亲水性能的各项指标。四川电极片接触角测量仪功能
晟鼎精密水滴角接触角测量仪用于印染领域,研究不同纤维材料的润湿性能。湖北sdc-100接触角测量仪推荐厂家
sessile drop 法作为晟鼎精密接触角测量仪的基础测量方法,凭借操作简便、适配性强的优势,广泛应用于多个领域的表面性能检测。在材料研发领域,可测量静态接触角判断材料的疏水 / 亲水特性,例如通过水在高分子材料表面的接触角,区分材料是否具备超疏水性能(接触角>150°);在涂层工艺优化中,通过测量动态接触角(液滴铺展过程中的接触角变化),分析涂层表面的润湿性变化速率,评估涂层均匀性与成膜质量;在表面清洁度检测中,通过对比清洁前后的接触角变化,判断样品表面是否残留污染物(如油污、杂质),通常清洁后的样品接触角会明显降低(如金属表面清洁后水接触角从 60° 降至 10° 以下)。该方法的重要优势在于:一是无需复杂样品预处理,多数固体样品可直接测量;二是支持多种液体类型,可根据检测需求选择极性(如蒸馏水)、非极性(如正十六烷)液体,拓展检测维度;三是可结合软件功能实现数据实时分析与记录,为后续工艺优化提供完整数据链,是企业开展常规表面性能检测的优先方法。湖北sdc-100接触角测量仪推荐厂家