技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES一接觸角定儀:
接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-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,接觸角測量是現(xiàn)今表面性能檢測的主要方法。
整體傾斜型接觸角測量儀是采用光學(xué)成像的原理,通過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、表面能、滾動(滑落角)、前進(jìn)后退角及滯后性等性能,設(shè)備采用全自動進(jìn)液裝置及自動整體傾斜裝置,功能全面、性價比高、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)。
二?應(yīng)用
接觸角測量儀廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)領(lǐng)域,在手機制造、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、紡織纖維等領(lǐng)域,接觸角測量已經(jīng)成為了一項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、滾動角、動態(tài)接觸角測量;
3. 吸收材料的連續(xù)實時研究及過程記錄,接觸角隨時間變化曲線分析;
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. 計算固體表面自由能,及其極性色散分量分析;
8. 分析液體在固體表面的粘附功,評估固體表面均勻性、清潔度等。
三、儀器原理:
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,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精調(diào)平臺,操作靈活,定位準(zhǔn)確,樣品臺可根據(jù)實際樣品尺寸定制;
采集系統(tǒng)采用黑白CCD相機,拍攝穩(wěn)定,圖像清晰,真實可靠,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;
分析軟件功能大,具備一鍵式全自動擬合能力,滿足各種液滴形態(tài)的擬合;
四?符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
1.GB/T 24368-2009(玻璃表面疏水污染物檢測);
2.SY/T5153-2007(油藏巖石潤濕性測定方法);
3.ASTM D 724-99(2003)(紙的表面可濕性的試驗方法);
4.ASTM D5946-2004(塑料薄膜與水接觸角度的測量);
5.ISO15989(塑料薄膜和薄板電暈處理薄膜的水接觸角度的測量);
接觸角測定儀,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(biāo)。該儀器廣泛用于石油、化工、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)入計算機內(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。
測試方法:
1、靜滴法。
在固體表面滴一滴液體,待固-液-氣三相界面平衡后對平衡體系進(jìn)行拍照,通過軟件提供的接觸角測量方法對接觸角進(jìn)行測量。也可以在測試過程中對平衡過程進(jìn)行定時拍照或錄像,然后對體系變化過程進(jìn)行分析。
2、增減液滴法。
由于固體表面的不均勻性的存在,有時候需要測量動態(tài)接觸角,以分析接觸角的滯后現(xiàn)象,本儀器可以通過連續(xù)增加液滴量測量前進(jìn)角或連續(xù)減少液滴量測量后退角。
硬件特性:
1、視頻采集:采用工業(yè)相機,圖像分辨率1280*960像素,高精度、高清晰度、低噪聲。USB2.0輸出,計算機控制增益、亮度、曝光時間。USB供電,不需單獨電源。信噪比>52dB,曝光時間17uS~2.3S。
2、鏡頭特性:
變焦顯微鏡頭。
變倍比:0.7~4.5X
放大倍數(shù):30~130倍
拍攝距離:95mm
筒長:165mm
3、載物臺移動特性:
移動方式:手動,平滑光學(xué)部件
X方向(橫向):80mm,精度0.1mm
Y方向(縱向):30mm,精度0.1mm
Z方向(上下):50mm
4、鏡頭調(diào)節(jié)支架特性:
采用F型鏡頭支架
調(diào)節(jié)范圍:60mm
6、單色半導(dǎo)體照明光源,亮度連續(xù)可調(diào)。
7、外形尺寸:600x310x450 mm
軟件特性:
? 小窗口預(yù)覽,大窗口拍照和分析。
? 視頻錄制與分析功能
? 單張拍照功能。
? 連續(xù)定時拍照功能,定時時間任意可調(diào)。
? 切線法測量方式,直接顯示接觸角值,精度0.1°。
? 弦高法測量方式,接觸角值顯示精度0.1°。
? 橢圓擬合法測量方式,接觸角值顯示精度0.1°。
? 量角法測量方式,接觸角值顯示精度0.1°。
? 測量范圍:0~180°
? 幀頻 :25幀/秒
? 圖形任意旋轉(zhuǎn)與移動,圖形確定可立即自動計算角度并顯示。
? 完整的測試結(jié)果與圖像整體保存功能。
? 表面能計算方法:Fowkes方法、Owens方法、Wu S.J方法、LW-AB方法、ZHU方法。
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