水滴角測(cè)試儀系統(tǒng)

水滴角測(cè)試儀定義：

水滴角的定義為在固、液、氣三相交界面處，氣-液相界面與固-液相界面之間的夾角，水滴角是顯示固體表面濕度的尺度，利用大部分固著物液滴進(jìn)行測(cè)定，低接觸角表示濕度高（親水性）表面易粘貼。高接觸水滴角表示表面顯示疏水性，表面有機(jī)污染較重或表面附著力差。與平坦的固體表面像接觸的液體的接觸角，通過(guò)液體-固體-氣體接合點(diǎn)中水珠曲線的終點(diǎn)和固體表面的接觸點(diǎn)測(cè)定出來(lái)分析表面潔凈度，接觸角是顯示固體表面濕度的尺度，利用大部分固著物液滴進(jìn)行測(cè)定，低接觸角表示濕度高(親水性、疏水性)，表面能量低。

水滴角測(cè)試儀特點(diǎn)：
該儀器采用現(xiàn)代化工藝制造，儀器采用先進(jìn)的CMOS數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統(tǒng)，搭配三維樣品臺(tái)，可進(jìn)行工作臺(tái)上下、左右、前后等方向移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)樣及上下、左右精密移動(dòng)。同時(shí)還設(shè)計(jì)了伸縮桿結(jié)構(gòu)工作臺(tái)，能適應(yīng)在不同用戶材料厚度加大的場(chǎng)合。儀器框架可以根據(jù)式樣的大小適量調(diào)節(jié)，擴(kuò)大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能，測(cè)試多次后的結(jié)果可以同時(shí)保存在同一報(bào)告下，能讓用戶更好的對(duì)材料數(shù)據(jù)進(jìn)行管控。該儀器設(shè)計(jì)美觀大方、操作簡(jiǎn)單、符合用戶所需。適用于各種行業(yè)測(cè)定接觸角的用戶。

水滴角測(cè)試儀技術(shù)參數(shù)；

1、接觸角測(cè)量范圍：0-180°接觸角測(cè)量精度：+/-0.1°

2、接觸角測(cè)試方法：座滴法

3、接觸角分析方法：手動(dòng)水平測(cè)量，手動(dòng)斜面測(cè)量，寬高測(cè)量法，人工切線法

4、2x定倍高清顯微鏡

5、數(shù)碼CMOS攝像機(jī)

6、錄像/回播

7、瞬間截圖

8、錄像任意電影單張導(dǎo)出

9、工作臺(tái)面尺寸：100mmX120mm

10、工作臺(tái)面尺寸：100mm*120mm

11、工作中國(guó)臺(tái)灣移動(dòng)：下下50mm 左右50mm 前后30mm

12、工作臺(tái)上下伸縮：30mm

13、工作臺(tái)固定板移動(dòng)：前后150mm

14、進(jìn)樣器移動(dòng)：上下100mm 左右100

15、顯微鏡移動(dòng)：前后80mm（微調(diào)3mm)

16、試樣尺寸：100mm(寬）80mm（厚）X～

17、儀器外形尺寸：320mm(寬）*530mm（長(zhǎng)）*430mm（高）

用于測(cè)量固體、液體和氣體三相之間的接觸角。通過(guò)測(cè)量接觸角，計(jì)算、測(cè)定液體對(duì)固體的附著力，固體表面張力及固體表面能等指標(biāo)。該儀器廣泛用于石油、化工、醫(yī)藥、造紙、染料及各種新材料研究制造領(lǐng)域。應(yīng)用微控技術(shù)將攝入的圖象轉(zhuǎn)入計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行保存、分析、打印。速度快捷，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，操作方便。

潤(rùn)濕過(guò)程與體系的界面張力有關(guān)。一滴液體落在水平固體表面上，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，形成的接觸角與各界面張力之間符合下面的楊氏公式（Young Equation）:

γSV= γSL+ γLV×cosθe

由它可以預(yù)測(cè)如下幾種潤(rùn)濕情況：

1）當(dāng)θ=0，*潤(rùn)濕；

2）當(dāng)θ﹤90°，部分潤(rùn)濕或潤(rùn)濕；

3）當(dāng)θ=90°，是潤(rùn)濕與否的分界線；

4）當(dāng)θ﹥90°，不潤(rùn)濕；

5）當(dāng)θ=180°，*不潤(rùn)濕。

毛細(xì)現(xiàn)象中液體上升、下降高度h。h的正負(fù)表示上升或下降。

浸潤(rùn)液體上升，接觸角為銳角；不浸潤(rùn)液體下降，接觸角為鈍角。

上升高度h=2*表面張力系數(shù)/（液體密度*重力加速度g*液面半徑R）。

上升高度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角/（液體密度*重力加速度g*毛細(xì)管半徑r）。

潤(rùn)濕性問(wèn)題與采礦浮選、石油開(kāi)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。

The contact angle is the angle at which a liquid/vapor interface meets the solid surface. The contact angle is specific for any given system and is determined by the interactions across the three interfaces. Most often the concept is illustrated with a small liquid droplet resting on a flat horizontal solid surface. The shape of the droplet is determined by the Young Relation. The contact angle plays the role of a boundary condition. Contact angle is measured using a contact angle goniometer. The contact angle is not limited to a liquid/vapour interface; it is equally applicable to the interface of two liquids or two vapours.
接觸角現(xiàn)有測(cè)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(rùn)濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應(yīng)用泛,測(cè)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(guò)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(jì)算出來(lái).

計(jì)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(guò)測(cè)量特定的參數(shù)如寬/高或通過(guò)直接擬合來(lái)計(jì)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(lái)準(zhǔn)確地描述一軸對(duì)稱的液滴的外形輪廓，從而計(jì)算出其接觸角。