标准接触角测量仪主要由光学系统、样品台和控制系统组成。光学系统包括高分辨率CCD相机和LED光源,用于捕捉液滴图像;样品台可三维移动,确保精确放置样品;控制系统通过软件自动分析图像,计算接触角。例如,在实验室中,仪器可能配备温控单元,以模拟不同环境条件。典型作时,用户将液滴(如去离子水)滴到固体表面,相机记录液滴轮廓,软件用Young-Laplace方程拟合边缘。这种设计确保了高精度(误差±1°),适用于研究纳米涂层或生物材料。接触角测量仪配套的表面自由能计算模块,可通过多液法(如水、二碘甲烷)拟合色散力与极性分量。山东晶圆接触角测量仪价格
滚动角测量的附加功能部分接触角测量仪集成滚动角测量功能,可进一步评估固体表面的疏液性能与抗粘附性。滚动角是指样品倾斜至液滴开始滚动时的角度,其数值越小,表明液体在表面的粘附力越弱。该功能广泛应用于超疏水材料研究,如自清洁玻璃、防覆冰涂层等:通过测量水在涂层表面的滚动角,可判断涂层的自清洁效果——滚动角小于10°的材料通常具备优异的自清洁性能,雨水可带走表面灰尘。在食品包装领域,通过测量油脂在包装材料表面的滚动角,可评估材料的防油污能力,优化包装设计。滚动角测量需配合可倾斜样品台(倾斜角度范围0-90°),且需与接触角测量结合,才能表征材料表面性能。晶圆接触角测量仪报价3、表面张力测量范围(悬滴法):0.01~2000mN/m(毫牛顿/米)。

与表面自由能计算的关联接触角测量仪不仅能直接测量接触角,还可结合特定模型计算固体表面自由能,为材料表面性能分析提供更的数据。表面自由能是表征材料表面吸附、粘附能力的关键参数,其计算需基于至少两种不同表面张力的液体(如蒸馏水、二碘甲烷)在同一固体表面的接触角数据。常用计算模型包括Owens-Wendt模型(适用于低能表面)、vanOss-Chaudhury-Good模型(考虑酸碱相互作用)等。例如,通过测量水(极性液体)与二碘甲烷(非极性液体)在聚合物表面的接触角,可利用Owens-Wendt模型分解表面自由能为色散分量与极性分量,进而评估聚合物与其他材料的相容性。
接触角测量在金属表面处理中的应用:金属表面处理过程中,接触角测量是评估表面处理效果的重要手段。通过测量金属表面与液体(如水、涂料、润滑油等)之间的接触角,可以判断金属表面的清洁度、粗糙度和表面改性效果。例如,在金属电镀、化学镀和阳极氧化等表面处理工艺中,测量处理前后金属表面的接触角,能够了解表面处理是否达到预期效果,如电镀层的均匀性、氧化膜的致密性等。此外,接触角测量还可用于研究金属表面的防锈性能,通过测量防锈剂在金属表面的接触角,评估防锈剂的吸附和铺展情况,优化防锈处理工艺,提高金属的耐腐蚀性能。测量液体对固体的接触角,即液体对固体的浸润性,也可测量外相为液体的接触角。

接触角测量与表面自由能计算的关联接触角数据是计算材料表面自由能的关键参数。通过座滴法测量多组不同表面张力液体(如水、二碘甲烷)在样品表面的接触角,结合 Owens-Wendt-Rabel-Kaelble(OWRK)方程或 Van Oss-Chaudhury-Good(VOCG)模型,可分离表面自由能的色散分量与极性分量。这种分析方法在材料表面改性领域具有重要意义:例如,通过等离子体处理将聚四氟乙烯表面的接触角从 112° 降至 45°,计算得出其表面自由能极性分量明显增加,证明亲水性基团成功引入。表面自由能数据还可用于预测材料间的粘附强度,为胶粘剂配方设计提供理论依据。接触角测量仪的图像处理软件可自动识别三相接触线,减少手动拟合带来的偏差。黑龙江接触角测量仪哪家好
(圆拟合、椭圆拟合、杨-拉普拉斯)、五点拟合法。山东晶圆接触角测量仪价格
接触角测量仪的校准与误差控制准确的接触角测量依赖严格的校准流程与误差控制。 仪器需定期使用标准角度板(如 50°、100° 陶瓷片)验证光学系统的准确性,同时检查载物台水平度与镜头垂直度。 操作过程中,液滴体积、进液速度、环境温湿度等因素均会影响结果:例如,液滴体积过大(>10μL)会因重力变形导致误差;环境湿度高于 60% 时,可能加速某些亲水性材料的表面吸水。 为减小误差,建议采用自动进样系统控制液滴体积,并在恒温恒湿箱内测试。 此外,选择合适的接触角计算模型(如椭圆拟合法、Young-Laplace 方程)对不规则液滴进行修正,也是提升数据可靠性的关键步骤。山东晶圆接触角测量仪价格