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水滴角測試原理方法,測試用什么水

更新時間:2021-01-07點擊次數:15733

水滴角測試原理方法,測試用什么水

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:θ,接觸角測量儀是現今表面性能檢測水滴角的儀器。當然,接觸角儀器還可以檢測其它液體的角度,在這里我們主要說明水滴接觸角。

PZ-200SD研究型接觸角測量儀是采用光學成像的原理,設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、前進后退角、表面能等性能,設備采用全自動進液裝置,性價比高、拓展性強、功能全面、可滿足各種常規(guī)測量需求,目前已經使用在眾多高校院所及企業(yè)。

水滴角測試設備原理:

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、分析軟件五大部分組成,設備采用光學成像的原理。

光源采用密集LED冷光設計,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液,由軟件定量定速控制,滴液穩(wěn)定,精度高達0.01微升;

樣品臺采用三維手動精調平臺,操作靈活,定位準確,樣品臺可根據實際樣品尺寸定制;

采集系統采用黑白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,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)的準確擬合;

品智創(chuàng)思PZ-200SD提供自動化配置以保證符合標準化。通過配套的測試模版,相似樣品可以使用相同程序分析。這同樣意味著準備時間,快速樣品更換和高重復性的測試。模塊可以模擬工藝條件,因此可以通過工藝條件相關的原始數據來優(yōu)化表面處理過程。例如可以在-30到400℃準確控溫或設定濕度條件下測量接觸角。

固體和液體分析

除了測量接觸角,PZ-200SD可以利用懸滴法測定液體的表面張力。測量結果提供與固體潤濕和液體性質相關的科學知識。這個界面接觸測定方法可以用于測定和優(yōu)化涂層黏附和長期穩(wěn)定性。

水滴角測量軟件 – 為測量提供簡潔直觀的解決方案

儀器的簡單化操作和直觀的用戶軟件密切相關。任一個特定步驟的功能,都會把所有基本要素在文件中體現出來。為了避免使用菜單和彈出窗口,省去了任何不必要的點擊和隱藏要素的耗時搜索。程序的自動排序設定限度的保證了PZ-200SD測試時的靈活性。使用自動程序設定,保證了高的重復性,并盡可能的減少因為人為操作帶來的影響。

水滴角測試用什么水:純凈水 蒸餾水無毒無害無污染

水滴角和清潔表面如何通過水滴角測試方法來表征:

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潤濕和移除疏水性物質。表面活性劑通過降低水的高表面張力改進潤濕。我們的半自動接觸角測量儀PZ-200SD可準確測量表面張力,為質量控制提供基礎。在清潔過程中,疏水性物質被包覆進表面活性劑分子簇(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態(tài)表面張力相關,采用接觸角測量研究潤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),可在現場對任何大小的樣本進行非破壞性質量檢查,增加表面自由能。

 

晶圓接觸角測量儀應用

1、液體在固體表面的接觸角和潤濕性:包括靜態(tài)接觸角,動態(tài)接觸角(前進/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角(或滾動角),滑動速度;(擴張功能)

3、液體在固體表面的鋪展、滲透/吸收等潤濕行為;

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;

5、液體在固體表面的粘結力(adhesion)、滯留力(retention)等;

6、固體表面在經過清洗、處理后的結果(效果)評估: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、動態(tài)表/界面張力的測量;

8、表/界面張力以及表面活性成分含量的現場、在線、實時監(jiān)測;

9、表面活性物質(如表面活性劑)臨界膠團溶度(CMC)的測量:包括全自動CMC測量,全自動有關配方的篩選和優(yōu)化;

10、表面活性物質在界面的吸附、排列、取向、松弛等現象的研究;

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-體系相關的界面現象和過程的測量和分析等。

12、全自動檢測整體解決方案,可搭配至流水線上使用,提高檢測效率;

 

二·設備原理解析

我司設備采用的CCD數字攝像機,配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統,搭配三維樣品臺,可進行工作臺上下、前后等方向移動。實現微量進樣及上下、左右精密移動。同時還設計了伸縮桿結構工作臺,能適應在不同用戶材料厚度加大的場合。儀器框架可以根據式樣的大小適量調節(jié),擴大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能,測試多次后的結果可以同時保存在同一報告下,能讓用戶對材料數據進行管控。該儀器設計美觀大方、操作簡單、符合用戶所需

三·技術規(guī)格(Specifications

(一)晶圓接觸角測量儀觸角測量儀主機:

(1)主機使用高強度航空鋁合金結構搭配模塊化設計理念,集成芯片電路控制,保證儀器以狀態(tài)運行;

(2)成像部分使用高性能工業(yè)機芯及無失真遠心鏡頭確保的成像效果。

(3)工業(yè)級可調LED單波長冷光源系統,成像更清晰

(4)自動位移平臺,實現Y、Z自動定位測量,定點地位更準確,測量效率更高

規(guī)格

  1. 主機外形尺寸:1200mm(長)*600mm(寬)* 670mm(高) 
  2. 主機凈重:55KG
  3. 工作臺面尺寸:420mm*420mm
  4. 工作臺移動:

 前后移動 自動,行程160mm,精度0.01mm
        上下移動 手動,行程20mm,精度0.01mm

  1. 進樣器移動:自動上下60mm(自動);  左右30mm
  2. 工業(yè)鏡頭移動:前后30mm(微調3mm)
  3. 工業(yè)鏡頭:0.7X *-4.5X高清遠心連續(xù)變倍變焦顯微鏡
  4. CCD:S高速工業(yè)級芯片;60幀/S
  5. 鏡頭角度可調試:仰視、平視、俯視多視角觀察
  6. 光源:LED可調節(jié)藍色基調工業(yè)級冷光源;使用壽命達貳萬伍仟小時以上
  7. 電源及功率:220V / 60HZ

 

(二)分析軟件:

(1)接觸角測量分析軟件自動橢圓擬合法(一鍵自動擬合,不存在人工誤差)包括:圓法擬合(適用于低角度接觸角測量)橢圓/斜橢圓擬合法(適用于高角度接觸角擬合)

LY(應用于120°以上高角度接觸角測量)微分橢圓法/微分圓法(應用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合)

  1. 動態(tài)接觸角擬合包括:

潤濕性能測試(應用于慢性吸收材料、潤濕材料的表面吸收或潤濕性能測試,批量處理)

視頻擬合(應用于吸收或潤濕速度較快的樣品的吸收或潤濕性能測試,視頻動態(tài)處理)

  1. 動態(tài)表面/界面張力測量(測量液體整個過程的張力變化趨勢,更準確的判定其真實的表面/界面張力)
  2. 表面能量計算(使用多種表面能計算方式測量對固體表面能量進行分析)
  3. 粘附功
  4. 數據報告(支持WORD、Excel類型數據報告,自動生成晶圓模式數據譜圖)

規(guī)格:

  1. 接觸角測量范圍:0-180°
  2. 接觸角測量精度:±0.1°
  3. 表界面張力測量范圍:0-2000mN/m;測量精度:0.01 mN/m
  4. 高精度自動滴液系統:軟件高精度滴液系統;滴液精度:0.0 1μl
  5. 一鍵式多點測量(可多次循環(huán)):自動進樣→自動接液→軟件自動完成測量→自動換下一個點位
  6. 可針對不同樣品設置測量方案并可保存,方便下次再次測量同一類樣品時直接調取測量

 

 

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