010-87681080
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技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES
更新時(shí)間：2021-01-06
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概述（Summary）
接觸角（Contact angle）是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ，接觸角測量是表面性能檢測的主要方法
裝飾材料接觸角測試儀是采用光學(xué)成像的原理，設(shè)備采用圖像輪廓分析方式測量樣品表面接觸角、潤濕性能、表界面張力、前進(jìn)后退角、表面能等性能，設(shè)備采用全自動(dòng)進(jìn)液裝置，性價(jià)比高、拓展性強(qiáng)、功能全面、可滿足各種常規(guī)測量需求，目前已經(jīng)使用在眾多高校院所及企業(yè)。
應(yīng)用（Application）
接觸角測量儀應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，在手機(jī)制造、玻璃制造、表面處理、材料研究、化學(xué)化工、半導(dǎo)體制造、涂料油墨、電子電路、紡織纖維、生物等領(lǐng)域，接觸角測量已經(jīng)成為了一項(xiàng)評估表面性能的儀器。
（部分測試功能需要選購附件完成）
1. 液體在固體表面的鋪展、滲透、吸收等潤濕行為，座滴法測量靜態(tài)接觸角；
2. 材料在固體表面的前進(jìn)角、后退角、接觸角滯后、滾動(dòng)角、動(dòng)態(tài)接觸角測量；
3. 吸收材料的連續(xù)實(shí)時(shí)研究及過程記錄，接觸角隨時(shí)間變化曲線分析；
4. 各種材料的接觸角測量，如粉末、彎曲曲面、超疏水/超親水樣品；
5. 附著滴法測試材料浸沒在液體中的接觸角測試；
6. 懸滴法測量各種液體表界面張力及其極性、色散分量；
7. 計(jì)算固體表面自由能（Surface free energy），及其極性色散分量分析；
分析體在固體表面的粘附功（Adhersion），評估固體表面均勻性、清潔度等。
如上圖、接觸角測量儀主要由光源、注射單元、樣品臺、采集系統(tǒng)、分析軟件五大部分組成，設(shè)備采用光學(xué)成像的原理。
光源采用密集LED冷光設(shè)計(jì)，發(fā)光均勻，圖像清洗，壽命長；
注射單元采用高精度注射泵進(jìn)液，由軟件定量定速控制，滴液穩(wěn)定，精度高達(dá)0.01微升；
樣品臺采用三維手動(dòng)精調(diào)平臺，操作靈活，定位準(zhǔn)確，樣品臺可根據(jù)實(shí)際樣品尺寸定制；
采集系統(tǒng)采用黑白CCD相機(jī)，拍攝穩(wěn)定，圖像清晰，真實(shí)可靠，鏡頭采用工業(yè)級配置，0.7-4.5倍放大可調(diào)，成像無畸形失真；
分析軟件功能強(qiáng)大，具備一鍵式全自動(dòng)擬合能力，滿足各種液滴形態(tài)的準(zhǔn)確擬合;
界面接觸角檢測儀
1)當(dāng)θ=0，*潤濕；
2)當(dāng)θ﹤90°，部分潤濕或潤濕；
3)當(dāng)θ=90°，是潤濕與否的分界線；
4)當(dāng)θ﹥90°，不潤濕；
5)當(dāng)θ=180°，*不潤濕。
潤濕性問題與采礦浮選、石油開采、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。
接觸角是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ，是潤濕程度的量度。若θ<90°，則固體是親液的，即液體可潤濕固體，其角越小，潤濕性越好；若θ>90°，則固體是憎液的，即液體不潤濕固體，容易在表面上移動(dòng)，不能進(jìn)入毛細(xì)孔。
3. 通俗概括
接觸角并不復(fù)雜，就是液滴在固體表面自然形成的半圓形態(tài)相對于固體平面的外切線。接觸角的應(yīng)用非常廣泛，甚至可以說涉及到身邊的每個(gè)細(xì)節(jié)，比如我們希望汽車玻璃上不沾雨水、但反之我們希望汽車鋼板上的油漆脫落。其他比如農(nóng)藥和蔬菜葉面、涂料和內(nèi)外墻面、絕緣油和絕緣材料、納米材料表面改性等等，從教學(xué)科研、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)到日常生活，舉不勝舉。
運(yùn)用領(lǐng)域
運(yùn)用 教育科研 化妝品、選礦、造紙、衛(wèi)生、建筑材料、環(huán)境保護(hù)、海洋、化工、石油、噴涂、油漆油墨、印染、紡織、光學(xué)、液晶顯示器 太陽能等行業(yè)
1. 接觸角測量范圍：0～180°
2. 滾動(dòng)角測量范圍：0～360°(選配，如需要可以選擇SCI3000F型)
3. 接觸角分辨率：0.01°
4. 接觸角測值精度：±0.1°(θ/2 法)
5. 表面張力測試方法：懸滴法
6. 表面張力測試范圍：0～1000mN/m
7. 表面張力測試分辨率：0.01mN/m
8. 儀器尺寸及重量：245Wx530Dx450H mm 12 kg
9. 電源：AC220—240V 50HZ
（一） 樣品臺及其控制：
1、樣品臺移動(dòng)：三維控制，XY行程：手動(dòng)±50mm 精度：0.1mm Z行程：手動(dòng) 25mm 精度：0.01mm
2、樣品臺大小：70*100mm
3、樣品臺旋轉(zhuǎn)：360°滾動(dòng)角測試平臺 (選配)
4、儀器水平控制：樣品臺水平控制、鏡頭水平控制和整機(jī)四腳水平
（二） 進(jìn)液系統(tǒng)及其控制：
1、進(jìn)液系統(tǒng)：手控制注射泵系統(tǒng)
2、進(jìn)液器： 50ul、100ul進(jìn)樣器一套
3、針頭： 0.7mm 標(biāo)準(zhǔn)針頭、0.14mm超細(xì)針頭及疏水針頭一套
4、進(jìn)樣器控制：XY 行程：手動(dòng) 12.5mm*12.5mm 0.01mm精度
Z行程：手動(dòng)25mm 0.01mm精度 實(shí)現(xiàn)移液及焦距對焦功能
5、進(jìn)樣模式：程序設(shè)置進(jìn)樣區(qū)域，多點(diǎn)自動(dòng)按序拍攝，統(tǒng)一分析計(jì)算，自動(dòng)得到數(shù)據(jù)，一鍵出結(jié)果。
（三） 成像系統(tǒng)及其控制：
1、鏡頭控制：一維俯仰控制
2、鏡頭：高性能工業(yè)連續(xù)放大鏡頭，0.7-5X光學(xué)放大，有效像素55 -320 pixel/mm
3、相機(jī)系統(tǒng)：工業(yè)級超低照度CCD系統(tǒng)（專業(yè)），放大倍數(shù)可達(dá) 60 倍
4、水平解析度：750線，0.0005Lux照度
5、相機(jī)通訊：進(jìn)口芯片系列CCD，25幀/秒（60幀/秒）的速度，或更高幀率
6、分辨率（低）：1280*1024
7、背景光：連續(xù)可調(diào)亮度LED冷光源 ，50個(gè)左右高亮度LED燈，亞克力遮光片技術(shù)，發(fā)光均勻。
軟件指標(biāo)：
1、接觸角分析方法:
6種： 量高法、五點(diǎn)擬合法、量角法、插板計(jì)算法、懸滴擬合法、自動(dòng)影像分析法等
2、可測靜態(tài)接觸角、動(dòng)態(tài)接觸角（滾動(dòng)角）、前進(jìn)接觸角、后退接觸角、液滴表面張力、表面自由能和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
3、接觸角數(shù)據(jù)取得方式：全自動(dòng)測值和人工修整相結(jié)合。按測試，軟件自動(dòng)拍照-查找敏感點(diǎn)-計(jì)算接觸角值-顯示計(jì)算結(jié)果，整個(gè)過程無須人工干預(yù)，以降低人為因素影響
4、接觸角量測技術(shù)：數(shù)學(xué)模型擬合與真實(shí)液滴外廓實(shí)際量測相結(jié)合，解決非對稱圖像測值問題
5、測試液滴狀態(tài)，共4種：懸滴法(Pendant Drop/測表面張力)、停滴法(Sessile Drop)（2/3態(tài)）、氣泡虜獲法、插板法等
6、曲面修正：上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正
7、動(dòng)/靜態(tài)接觸角測試，可測試前進(jìn)和后退角，傾斜角和滾動(dòng)角值（需要加配旋轉(zhuǎn)平臺）
8、拍攝圖像方法：單張或60幀/秒連續(xù)拍攝
9、左右接觸角值分別計(jì)算與比較功能，軟件自動(dòng)求取平均接觸角
10、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能：備份、壓縮、導(dǎo)出EXCEL表格，測值以及曲線擬合結(jié)果均可保存到導(dǎo)出的圖片上，直觀明了。
11、視頻錄相功能：錄制AVI格式影視圖像，可用于PPT文件制作
12、多種表面自由能估算模型，至少有9種表面自由能估算模型，不但能分析低能固體表面，也能分析高能固體表面
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