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接触角测量仪应用新进展

点击次数:278  发布时间:2019-01-25
  一、从原理来讲,水滴角测量仪与接触角测量仪存在一定的区别。
 
  接触角测量仪是通常是指采用探针液体(已知表面张力值或表面张力值分量)测试该液滴在固体表面形成的液滴轮廓,并通过界面化学的分析算法Young-Laplace方程及其分量值进行分析,测试分析得到相应的该液体在固体材料的表面的接触角值。而水滴角测量仪采用的探针液体通常为蒸馏水,利用蒸馏水的表面张力灵敏度高的特性以及高稳定性,评估固体材料的性质,测试用分析算法同样是以界面化学的分析算法Young-Laplace方程拟合算法为主。
 
  因而,水滴角测量仪与接触角测量仪的区别在于:
 
  1、所采用的探针液体,水滴角测量仪通常是蒸馏水而接触角测量仪分析时可能会涉及更多的探针液体。
 
  从这个意义上而言,很多时候会把两者混为一谈,其实,探针液体的不同会导致如下的设计不同:
 
  (1)水滴角测量仪的进液装置如果是蒸馏水时,则可以采用一次性的塑料进液管或塑料针头,以及如国外的塑料材质的喷射针头;但是接触角测量仪则对进液装置特别是进液器的要求更好,需要考虑相溶性问题以及清洁度问题。
 
  (2)水滴角测量仪由于采用的液体为蒸馏水,因而,在设计软件时通常不会综合考虑可润湿性包络图这样的专业应用,因而,应用范围比较小。
 
  2、水滴角测量仪与接触角测量仪设计的软件算法在要求上不一样。
 
  由于水滴角测量仪的探针液体为蒸馏水,因而,在测试探针液体清洁度时比较方便,可以采用基础的Select Plane算法而无需专业的阿莎算法;但是接触角测量仪由于采用的探针液体变化更多,因而,在测试算法上,必须要求有专业的阿莎算法相匹配。
 
  接触角测量仪长期以来是以评估材料固体材料的物理化学性质的形像而出现。作为应用人员也仅仅将接触角测量仪作为一个表面形貌显微镜辅助手段作使用,因而,研究人员更在乎的是接触角测量仪的使用而忽视了接触角测量仪其他的更多功能。
 
  接触角测量仪可以完成的功能事实上很多,包括:
 
  1、接触角测值
 
  亲水接触角(小于10°)测值:采用平行光源、或采用遮光板以及UV过滤;样品台必须二次调整水平,精度越高越好。
 
  疏水接触角(大于100 ° ):修正重力系数的ADSA-RealDrop算法、样品台必须调整水平(导致左、右接触角变化)、接触角滞后修正(本征接触角)
 
  2、动态接触角、本征接触角
 
  ADSA-RealDrop算法,而非曲线尺法或切线法、椭圆拟合法
 
  倾斜样品台方式可测试本征接触角
 
  增加、减少液体的方式,测值重复性差,测值精度一般,无计算本征接触角的界面化学算法模型。
 
  3、固体表面自由能
 
  采用Equation of state算法仅需一个液体,可以分析低能及高能表面自由能;
 
  采用三液滴成像系统,可以计算同一张照片中的三个液滴接触角值,并采用Acid-Base算法计算出实时表面自由能,精度更高。测试表面张力和界面张力值的接触角测量仪
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