水滴角測試儀系統

更新時間：2020-01-07

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水滴角測試儀定義：

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行測定，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，通過液體-固體-氣體接合點中水珠曲線的終點和固體表面的接觸點測定出來分析表面潔凈度，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行測定，低接觸角表示濕度高(親水性、疏水性)，表面能量低。

水滴角測試儀特點：
該儀器采用現代化工藝制造，儀器采用先進的CMOS數字攝像機，配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統，搭配三維樣品臺，可進行工作臺上下、左右、前后等方向移動。實現微量進樣及上下、左右精密移動。同時還設計了伸縮桿結構工作臺，能適應在不同用戶材料厚度加大的場合。儀器框架可以根據式樣的大小適量調節，擴大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能，測試多次后的結果可以同時保存在同一報告下，能讓用戶更好的對材料數據進行管控。該儀器設計美觀大方、操作簡單、符合用戶所需。適用于各種行業測定接觸角的用戶。

水滴角測試儀技術參數；

1、接觸角測量范圍：0-180°接觸角測量精度：+/-0.1°

2、接觸角測試方法：座滴法

3、接觸角分析方法：手動水平測量，手動斜面測量，寬高測量法，人工切線法

4、2x定倍高清顯微鏡

5、數碼CMOS攝像機

6、錄像/回播

7、瞬間截圖

8、錄像任意電影單張導出

9、工作臺面尺寸：100mmX120mm

10、工作臺面尺寸：100mm*120mm

11、工作中國臺灣移動：下下50mm 左右50mm 前后30mm

12、工作臺上下伸縮：30mm

13、工作臺固定板移動：前后150mm

14、進樣器移動：上下100mm 左右100

15、顯微鏡移動：前后80mm（微調3mm)

16、試樣尺寸：100mm(寬）80mm（厚）X～

17、儀器外形尺寸：320mm(寬）*530mm（長）*430mm（高）

用于測量固體、液體和氣體三相之間的接觸角。通過測量接觸角，計算、測定液體對固體的附著力，固體表面張力及固體表面能等指標。該儀器廣泛用于石油、化工、醫藥、造紙、染料及各種新材料研究制造領域。應用微控技術將攝入的圖象轉入計算機內進行保存、分析、打印。速度快捷，數據準確，操作方便。

潤濕過程與體系的界面張力有關。一滴液體落在水平固體表面上，當達到平衡時，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

由它可以預測如下幾種潤濕情況：

1）當θ=0，*潤濕；

2）當θ﹤90°，部分潤濕或潤濕；

3）當θ=90°，是潤濕與否的分界線；

4）當θ﹥90°，不潤濕；

5）當θ=180°，*不潤濕。

毛細現象中液體上升、下降高度h。h的正負表示上升或下降。

浸潤液體上升，接觸角為銳角；不浸潤液體下降，接觸角為鈍角。

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

潤濕性問題與采礦浮選、石油開采、紡織印染、農藥加工、感光膠片生產、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關系。

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.
接觸角現有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應用泛,測值直接與準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,通過顯微鏡頭與相機獲得液滴的外形圖像, 再運用數字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計算出來.

計算接觸角的方法通常基于一特定的數學模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過測量特定的參數如寬/高或通過直接擬合來計算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關系，可用來準確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓，從而計算出其接觸角。