一、概述
液體在與固體接觸時(shí),沿固體表面擴(kuò)展的現(xiàn)象。又稱為液體潤濕固體。通常用接觸角來反映潤濕的程度。在液、固和氣三相的交界處作液體表面的切線與固體表面的切線(如圖),兩切線通過液體內(nèi)部所成的夾角θ即稱為接觸角。當(dāng)θ為銳角時(shí),液體在固體表面上擴(kuò)展,即液體潤濕固體;θ=0時(shí),叫做全潤濕;θ為鈍角時(shí),液體表面收縮而不擴(kuò)展,液體不潤濕固體,簡稱不潤濕;當(dāng)θ=π時(shí),稱為不潤濕。接觸角θ是描述液、固和氣三相交界處性質(zhì)的一個(gè)重要的物理量。(以上信息摘抄自百科)
作為潤濕現(xiàn)象的一種研究方法,接觸角的研究長期以來一直停留在某個(gè)階段。以前,當(dāng)人們需要用到接觸角測量儀時(shí),多半是從國外采購,國內(nèi)的一些廠家還沒有完形成完整常規(guī)的研究,鑠瑞科技基于長期服務(wù)國內(nèi)外接觸角測量儀應(yīng)用的客戶的經(jīng)驗(yàn),全力提升我們的研究實(shí)力,現(xiàn)完自主開發(fā)接觸角測量儀硬件及分析軟件,鑠瑞科技在接觸角分析領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步。
固體表面特殊的潤濕性對自清潔,防輻射,微液體等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值,液體在固體表面的潤濕性能一般采用切線法,寬高法,橢圓法,楊氏議程定義法來測量,接觸角可以定量描述表面的潤濕性能,其測量可通過接觸角測量儀直線測量?,F(xiàn)在,生物啟發(fā)特殊潤濕性能表面已經(jīng)吸引了廣泛的科學(xué)關(guān)注,無論是在基本理論研究方面還是在實(shí)際應(yīng)用方面。它已經(jīng)成為一個(gè)持續(xù)增加的熱門研究課題,受動(dòng)植物表面疏水性的啟發(fā),許多研究人員嘗試用各種方法模似了自然界中特殊潤濕性能表面,集中在荷葉效應(yīng)啟發(fā)的自清潔表面。超疏水表面是指與水的接觸角大于150度的表面,隨著研究的不斷加深,研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)影響接觸角穩(wěn)定的因素除平衡時(shí)間和溫度外,還有接觸角滯后和吸附作用,前進(jìn)接觸角,后退接觸角和接觸角滯后表征出水滴在固體表面的動(dòng)態(tài)行為,接觸角滯后與表面粘性緊密相關(guān),接觸角滯后越小,液滴越易從表面滴落,反之亦然。
二、接觸角分析技術(shù)所依據(jù)的成像硬件
接觸角測量儀的硬件設(shè)計(jì)主要影響到接觸角分析過程的成像效果。我們從設(shè)備的CCD,光源,樣品平臺(tái),注液部分,每一個(gè)細(xì)節(jié)都考慮到操作人性化,測試精準(zhǔn)化。接觸角分析技術(shù)指成像后對圖像進(jìn)行分析并測值接觸角值的技術(shù)。長期以來,接觸角分析技術(shù)一直是決定接觸角測量儀口碑及品牌的重要關(guān)注點(diǎn)??梢哉f,接觸角分析技術(shù)是接觸角測量儀核心的核心。
簡單擬合曲線的接觸角分析技術(shù),試圖通過擬合曲線來分析接觸角值。德國和日本均采用過本技術(shù),包括:(1)切線法;(2)圓法,寬高法(3)橢圓法(4)微分圓法,微分橢圓法。
鑠瑞科技在接觸角分析技術(shù)上取得了突破性發(fā)展。我們不依據(jù)任何理論假設(shè),基于實(shí)際圖像成像,采用曲線尺擬合的方法分析接觸角值。在本方法中,我們把曲線定義為一個(gè)不均均的多花鍵組成的曲線尺,建立在圖像分析中立體花鍵的分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合曲線的彈性(像素離形性)以及內(nèi)聚力(固液體系分子內(nèi)聚力),分析接觸角值。采用本方法,我們真正實(shí)現(xiàn)了分析各種形狀的接觸角值,包括前進(jìn)、后退角,不規(guī)則圖像的接觸角等。測值范圍護(hù)大到4-180度,精度可真正達(dá)到0.02度。
三、現(xiàn)有接觸角測量儀應(yīng)用的接觸角分析技術(shù)分析:
基于我們的分析,結(jié)合現(xiàn)有接觸角分析技術(shù),我們認(rèn)為國內(nèi)外的接觸角測量儀所應(yīng)用的分析技術(shù)基本可以總結(jié)如下:
1、簡單的角度分析儀階段:主要指國內(nèi)的接觸角測量儀,一些廠家的分析方法只是簡單的角度分析,全基本無法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)接觸角計(jì)算。
2、標(biāo)準(zhǔn)接觸角測量儀階段:國外的接觸角測量儀包括德國、美國FTA、韓國SEO的儀等均是采用第三階段的接觸角分析技術(shù)和第二階段的接觸角分析技術(shù)。國內(nèi)品牌是第二階段的接觸角測量儀。
3、高級接觸角測量儀階段:鑠瑞科技提供曲線尺與液滴外形輪廓分析技術(shù),全面提升了接觸角分析的精度與準(zhǔn)度。
四、接觸角測量儀測試精度受基準(zhǔn)水平線確認(rèn)的準(zhǔn)確性影響
水平基準(zhǔn)線的問題將會(huì)影響到接觸角測試的整個(gè)過程。而接觸角測量儀測試過程中決定水平線的關(guān)鍵在于如下幾個(gè)方面:
(1)良好的影像采集技術(shù);
(2)良好的光學(xué)系統(tǒng);
(3) 訓(xùn)練有素的操作者。
但無論如何,確定好水平線,是接觸角測量儀測值的最為關(guān)鍵的一步。接觸角測量儀測值精度受表面潔凈度與均勻度影響。原來客戶在操作接觸角測量儀時(shí),需要手動(dòng)找基線,對于不太熟悉的操作者,很多時(shí)候會(huì)國為基線不準(zhǔn)確導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確,鑠瑞科技的軟件可實(shí)現(xiàn)一鍵式測試,無需手動(dòng)找基線。
五、樣品表面潔凈度會(huì)影響測試結(jié)果么?
許多客戶在實(shí)測過程中,會(huì)產(chǎn)生這樣的問題,在不同儀器上測試過后的水滴角數(shù)值不同。這個(gè)問題上面我們討論了很多,但必須一而再的提出。您可以多點(diǎn)測值,看看是否不一樣,若誤差較大,則說明表面肯定存在問題。 所以在測試中必須確認(rèn)是同一批次的樣品。當(dāng)然,也可以采用等離子清洗的方式實(shí)現(xiàn)控制表面清潔度的目的。
接觸角測量儀使用需求和精度要求:接觸角測量儀的精度不能一概機(jī)而論,采用不同方法的接觸角測量儀有不同的精度。正像前面描述的一樣,不同方法的接觸角測量儀均有其用途和精度,關(guān)鍵是視客戶的具體應(yīng)用需求而定。但總體而言,接觸角測量儀的精度主要體現(xiàn)在有效像素?cái)?shù),接觸角測量儀光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理性等各個(gè)方面。具體建議客戶可以試測部分樣品后再?zèng)Q定采購何種接觸角測量儀。
同時(shí),由于接觸角測量儀的主機(jī)設(shè)計(jì)并非對所有樣品都適合,所以,你一定要考慮到您的樣品的本身。如:
(1)樣品的尺寸大小。
(2)樣品的外形。
六、接觸角測量儀選購概括:
結(jié)合我們的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為接觸角測量儀的選購?fù)ǔ8爬ǘ钥梢詮娜缦聨讉€(gè)方面總體入手。
第一,您想完成什么測試目的?您的樣品尺寸及形狀是怎樣的?
第二,您了解的接觸角測試技術(shù)有哪些?這些技術(shù)您可能通過如下陳述基本有所掌握。
第三,您對供應(yīng)商是否了解?
第四,您的預(yù)算如何?
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
立即詢價(jià)
您提交后,專屬客服將第一時(shí)間為您服務(wù)