接觸角測(cè)量?jī)x作為一種高精度的測(cè)量工具,正逐漸在材料科學(xué)、化學(xué)、物理等領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。近日,記者走進(jìn)科研實(shí)驗(yàn)室,一探究竟接觸角測(cè)量?jī)x如何精確測(cè)量液體與固體之間的接觸角,以及其背后的科學(xué)原理。接觸角測(cè)量?jī)x,顧名思義,是一種用于測(cè)量液體在固體表面接觸角的儀器。接觸角,即液體與固體表面接觸時(shí)形成的夾角,是反映液體對(duì)固體表面潤(rùn)濕性能的重要參數(shù)。通過(guò)測(cè)量接觸角,科學(xué)家們可以進(jìn)一步了解液體與固體間的相互作用,為材料設(shè)計(jì)、表面改性等領(lǐng)域提供有力支持。在實(shí)驗(yàn)室中,記者看到,接觸角測(cè)量?jī)x通常配備有精密的光學(xué)系統(tǒng)和圖像處理軟件。測(cè)量時(shí),首先將待測(cè)樣品放置在測(cè)試臺(tái)上,然后通過(guò)注射器或其他裝置將液體滴加在樣品表面。在這一過(guò)程中,儀器會(huì)利用光源照射液體與固體表面,并通過(guò)攝像頭捕捉圖像。隨后,圖像處理軟件會(huì)對(duì)捕捉到的圖像進(jìn)行精確分析,計(jì)算出液體與固體表面之間的夾角,即接觸角。接觸角測(cè)量?jī)x的操作流程簡(jiǎn)單,用戶可以快速掌握設(shè)備的使用方法。福建晶圓接觸角測(cè)量?jī)x圖片
什么是接觸角?液滴在固體的表面達(dá)到平衡時(shí),在氣、液、固三相交界處,氣、液界面 和液固界面之間的夾角稱為接觸角。接觸角是表征材料表面潤(rùn)濕性能的主要手段。晟鼎接觸角測(cè)量?jī)x采用雙邊測(cè)量,接觸角取平均值,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。接觸角親疏水性:①親水表面接觸角小于65度;②疏水表面接觸角大于65度,小于120度;③超疏水表面接觸角大于120度??蒲行徒佑|角測(cè)量?jī)x采用全自動(dòng)注液系統(tǒng),儀器功能齊全、拓展性能高,具有完整、準(zhǔn)確的擬合測(cè)量法,可以出色地完成研究性應(yīng)用。四川傾斜型接觸角測(cè)量?jī)x生產(chǎn)企業(yè)接觸角是液體與固體表面接觸時(shí)形成的夾角,可以反映出固體表面的親水性或疏水性。
接觸角測(cè)量?jī)x自動(dòng)擬合基線,觀察噴嘴并自動(dòng)確定圖像比例:水滴角測(cè)試是特指采用蒸餾水或超純水作為探針液體,用于測(cè)試固體材料的水滴接觸角值的測(cè)量?jī)x器。因而,滴出液體的考慮更多一些或注射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面,接觸角測(cè)量?jī)x要求更為復(fù)雜、應(yīng)用面要求更廣一些。比如,探針液體是蒸餾水時(shí),我們需要考慮如何確保蒸餾水不被二次污染的問(wèn)題,如采用一些特殊探針液體時(shí)則需要考慮進(jìn)液器的避光問(wèn)題;采用有機(jī)溶劑時(shí)則需要考慮相溶性問(wèn)題;采用酸堿液體時(shí)考慮耐受性問(wèn)題;采用有粘度樣品時(shí)需要考慮如何滴出高粘度樣品等等。
接觸角測(cè)量的應(yīng)用領(lǐng)域:1)等離子處理清洗后表面效果量化硅片或硬盤(pán)原板或有機(jī)物污染降低產(chǎn)品的良率時(shí),對(duì)于清洗后的表面的親水性能進(jìn)行檢查。也可使用于總工藝維持一定的條件的情況,比過(guò)去肉眼檢查結(jié)果更加精密和可信息化,對(duì)于品質(zhì)管理有利。也可用于玻璃大板等大型樣品的粘附性能檢查及控制。2)潤(rùn)濕性測(cè)量適用于物體表面的親水性和疏水性區(qū)別。測(cè)量擴(kuò)散性或吸濕性可控制紙或布,木材等的材料和表面處理?;蜻m用于油漆或粘著劑,墨水等的一般應(yīng)用領(lǐng)域上觀察基本性能。3)表面處理領(lǐng)域?yàn)榱烁纳聘鞣N部件等的性能,表面處理的使用非常廣,適用于掌握表面處理前/后的狀態(tài)并改善工藝,評(píng)價(jià)性能的用途上。4)表面能的計(jì)算利用相互不同試劑的接觸角測(cè)量得到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算表面能,可計(jì)算表面的極性和非極性的貢獻(xiàn)度,可換算成值并通過(guò)表面能光譜預(yù)測(cè)表面的化學(xué)性分布。5)表面張力測(cè)量使用于測(cè)量界面活性劑的CMC點(diǎn)和了解界面張力變化。密度高的高分子聚合物的表面張力或有著高溫熔融點(diǎn)的固體表面張力非接觸方式測(cè)量時(shí)使用。較大的接觸角可以降低鈣鈦礦材料與空氣或水分子的接觸面積,減少其與外界環(huán)境的相互作用。
接觸角測(cè)量?jī)x的工作原理主要基于楊-拉普拉斯(Young-Laplace)方程,該方程描述了液體在固體表面上形成接觸角的力學(xué)平衡。測(cè)量?jī)x通過(guò)測(cè)量液滴在固體表面上的接觸角大小來(lái)評(píng)估液體的濕潤(rùn)性能、界面張力等參數(shù)。具體來(lái)說(shuō),接觸角測(cè)量?jī)x將一定體積的液體滴在待測(cè)表面上,然后利用高分辨率相機(jī)拍攝液滴和表面交界處的圖像。接著,通過(guò)圖像處理算法分析圖像中液滴和表面交界處的幾何形狀和特征,計(jì)算接觸角的大小。在測(cè)量過(guò)程中,一般需要將液體滴加到固體表面上,并控制液滴的大小和形狀。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),接觸角測(cè)量?jī)x通常配備滴管和控制器等裝置。此外,為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,還需要對(duì)液滴的大小和形狀進(jìn)行校準(zhǔn),并對(duì)儀器本身的精度進(jìn)行校準(zhǔn)。接觸角測(cè)量?jī)x的應(yīng)用廣,包括表面物理化學(xué)、涂覆技術(shù)、納米材料和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。它不僅可以測(cè)量靜態(tài)接觸角,還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量,以評(píng)估液滴在固體表面上的滑移性能或測(cè)量液體的粘附性能。表面自由能是物體表面分子間作用力的體現(xiàn),它是由極性分量及色散分量?jī)煞N能量組成。廣東表面接觸角測(cè)量?jī)x作用
晟鼎水滴角測(cè)量?jī)x功能豐富、涵蓋了所有接觸角檢測(cè)的動(dòng)態(tài)分析功能。福建晶圓接觸角測(cè)量?jī)x圖片
接觸角測(cè)量?jī)x在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,特別是在材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和表面工程等領(lǐng)域。在材料科學(xué)領(lǐng)域,接觸角測(cè)量?jī)x被用于評(píng)估涂層、薄膜、纖維等材料的表面能和潤(rùn)濕性。通過(guò)測(cè)量不同液體在材料表面的接觸角,可以了解材料的表面能分布和潤(rùn)濕性能,從而為材料的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供重要依據(jù)。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,接觸角測(cè)量?jī)x被用于研究生物材料的生物相容性和藥物釋放行為。例如,通過(guò)測(cè)量血液在人工血管材料表面的接觸角,可以評(píng)估材料的血液相容性;通過(guò)測(cè)量藥物溶液在藥物載體表面的接觸角,可以了解藥物的釋放動(dòng)力學(xué)。在表面工程領(lǐng)域,接觸角測(cè)量?jī)x被用于評(píng)估表面的微納結(jié)構(gòu)和改性效果。例如,通過(guò)比較改性前后材料表面的接觸角變化,可以了解表面改性的效果;通過(guò)測(cè)量不同液體在微納結(jié)構(gòu)表面的接觸角,可以研究微納結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)濕行為的影響。福建晶圓接觸角測(cè)量?jī)x圖片