水滴角測(cè)試原理方法,測(cè)試用什么水
水滴角概念:
水滴角(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,符號(hào):θ,接觸角測(cè)量?jī)x是現(xiàn)今表面性能檢測(cè)水滴角的儀器。當(dāng)然,接觸角儀器還可以檢測(cè)其它液體的角度,在這里我們主要說(shuō)明水滴接觸角。
PZ-200SD研究型接觸角測(cè)量?jī)x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(cè)量樣品表面接觸角、潤(rùn)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?xún)r(jià)比高、拓展性強(qiáng)、功能全面、可滿(mǎn)足各種常規(guī)測(cè)量需求,目前已經(jīng)使用在眾多高校院所及企業(yè)。
水滴角測(cè)試設(shè)備原理:
如上圖、接觸角測(cè)量?jī)x主要由光源、注射單元、樣品臺(tái)、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(zhǎng);
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(tái)采用三維手動(dòng)精調(diào)平臺(tái),操作靈活,定位準(zhǔn)確,樣品臺(tái)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(jí)配置,0.7-4.5倍放大可調(diào),成像無(wú)畸形失真;
分析軟件功能大,具備一鍵式全自動(dòng)擬合能力,滿(mǎn)足各種液滴形態(tài)的準(zhǔn)確擬合;
品智創(chuàng)思PZ-200SD提供自動(dòng)化配置以保證符合標(biāo)準(zhǔn)化。通過(guò)配套的測(cè)試模版,相似樣品可以使用相同程序分析。這同樣意味著準(zhǔn)備時(shí)間,快速樣品更換和高重復(fù)性的測(cè)試。模塊可以模擬工藝條件,因此可以通過(guò)工藝條件相關(guān)的原始數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化表面處理過(guò)程。例如可以在-30到400℃準(zhǔn)確控溫或設(shè)定濕度條件下測(cè)量接觸角。
固體和液體分析
除了測(cè)量接觸角,PZ-200SD可以利用懸滴法測(cè)定液體的表面張力。測(cè)量結(jié)果提供與固體潤(rùn)濕和液體性質(zhì)相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。這個(gè)界面接觸測(cè)定方法可以用于測(cè)定和優(yōu)化涂層黏附和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
水滴角測(cè)量軟件 – 為測(cè)量提供簡(jiǎn)潔直觀的解決方案
儀器的簡(jiǎn)單化操作和直觀的用戶(hù)軟件密切相關(guān)。任一個(gè)特定步驟的功能,都會(huì)把所有基本要素在文件中體現(xiàn)出來(lái)。為了避免使用菜單和彈出窗口,省去了任何不必要的點(diǎn)擊和隱藏要素的耗時(shí)搜索。程序的自動(dòng)排序設(shè)定限度的保證了PZ-200SD測(cè)試時(shí)的靈活性。使用自動(dòng)程序設(shè)定,保證了高的重復(fù)性,并盡可能的減少因?yàn)槿藶椴僮鲙?lái)的影響。
水滴角測(cè)試用什么水:純凈水 蒸餾水無(wú)毒無(wú)害無(wú)污染
水滴角和清潔表面如何通過(guò)水滴角測(cè)試方法來(lái)表征:
表面清潔步驟和清潔液通常是水基的,其中的表面活性劑被用于改進(jìn)潤(rùn)濕和移除疏水性物質(zhì)。表面活性劑通過(guò)降低水的高表面張力改進(jìn)潤(rùn)濕。我們的半自動(dòng)接觸角測(cè)量?jī)xPZ-200SD可準(zhǔn)確測(cè)量表面張力,為質(zhì)量控制提供基礎(chǔ)。在清潔過(guò)程中,疏水性物質(zhì)被包覆進(jìn)表面活性劑分子簇(膠束),并且以這種方式表征表面活性劑的清潔效率。
表面活性劑含量和動(dòng)態(tài)表面張力相關(guān),采用接觸角測(cè)量研究潤(rùn)濕性可指示表面清潔的完成度。均勻清潔的表面接觸角處處相同,接觸角增大表明有疏水污染區(qū),可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)任何大小的樣本進(jìn)行非破壞性質(zhì)量檢查,增加表面自由能。
晶圓接觸角測(cè)量?jī)x應(yīng)用:
1、液體在固體表面的接觸角和潤(rùn)濕性:包括靜態(tài)接觸角,動(dòng)態(tài)接觸角(前進(jìn)/后退接觸角),接觸角滯后性等;
2、液滴在固體表面的起始滑動(dòng)角(或滾動(dòng)角),滑動(dòng)速度;(擴(kuò)張功能)
3、液體在固體表面的鋪展、滲透/吸收等潤(rùn)濕行為;
4、固體表面自由能,及其各種分子相互作用力(如極性/非極性)的貢獻(xiàn);
5、液體在固體表面的粘結(jié)力(adhesion)、滯留力(retention)等;
6、固體表面在經(jīng)過(guò)清洗、處理后的結(jié)果(效果)評(píng)估:如潔凈度,均勻性,和表面能改變幅度等;
7、液/流-體系的表面/界面張力:包括靜、動(dòng)態(tài)表/界面張力的測(cè)量;
8、表/界面張力以及表面活性成分含量的現(xiàn)場(chǎng)、在線、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);
9、表面活性物質(zhì)(如表面活性劑)臨界膠團(tuán)溶度(CMC)的測(cè)量:包括全自動(dòng)CMC測(cè)量,全自動(dòng)有關(guān)配方的篩選和優(yōu)化;
10、表面活性物質(zhì)在界面的吸附、排列、取向、松弛等現(xiàn)象的研究;
11、液體界面的粘彈性和穩(wěn)定性:如乳狀液/泡沫等體系的穩(wěn)定性研究等等各種與液/流/固-體系相關(guān)的界面現(xiàn)象和過(guò)程的測(cè)量和分析等。
12、全自動(dòng)檢測(cè)整體解決方案,可搭配至流水線上使用,提高檢測(cè)效率;
二·設(shè)備原理解析
我司設(shè)備采用的CCD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、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(hù)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(hù)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(hù)所需
三·技術(shù)規(guī)格(Specifications)
(一)晶圓接觸角測(cè)量?jī)x觸角測(cè)量?jī)x主機(jī):
(1)主機(jī)使用高強(qiáng)度航空鋁合金結(jié)構(gòu)搭配模塊化設(shè)計(jì)理念,集成芯片電路控制,保證儀器以狀態(tài)運(yùn)行;
(2)成像部分使用高性能工業(yè)機(jī)芯及無(wú)失真遠(yuǎn)心鏡頭確保的成像效果。
(3)工業(yè)級(jí)可調(diào)LED單波長(zhǎng)冷光源系統(tǒng),成像更清晰
(4)自動(dòng)位移平臺(tái),實(shí)現(xiàn)Y、Z自動(dòng)定位測(cè)量,定點(diǎn)地位更準(zhǔn)確,測(cè)量效率更高
規(guī)格:
前后移動(dòng) 自動(dòng),行程160mm,精度0.01mm
上下移動(dòng) 手動(dòng),行程20mm,精度0.01mm
(二)分析軟件:
(1)接觸角測(cè)量分析軟件自動(dòng)橢圓擬合法(一鍵自動(dòng)擬合,不存在人工誤差)包括:圓法擬合(適用于低角度接觸角測(cè)量)橢圓/斜橢圓擬合法(適用于高角度接觸角擬合)
LY(應(yīng)用于120°以上高角度接觸角測(cè)量)微分橢圓法/微分圓法(應(yīng)用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合)
潤(rùn)濕性能測(cè)試(應(yīng)用于慢性吸收材料、潤(rùn)濕材料的表面吸收或潤(rùn)濕性能測(cè)試,批量處理)
視頻擬合(應(yīng)用于吸收或潤(rùn)濕速度較快的樣品的吸收或潤(rùn)濕性能測(cè)試,視頻動(dòng)態(tài)處理)
規(guī)格: